矩形微通道内气液两相流压力降特性

以氮气为气相介质,以不同表面张力的液体(纯水、0.01%SDS溶液、乙醇)为液相介质,对3种矩形微通道(200μm×200μm,400μm×400μm和800μm×800μm)内两相流压力降进行可视化试验,同时对微通道内两相流压力降梯度进行了测量,并将测量值与均相流模型、分相流模型和以流型为基础模型的预测值进行了对比.结果表明:两相流压力降受表面张力、通道尺寸和两相流速度影响;以流型为基础模型的理论预测方法预测效果最好.     

水力机械多功能模型试验台

水力机械模型试验台是开发和研究水轮机及水泵的重要装置，文章介绍了河海大学水力机械多功能模型试验台模型机组和供水泵造型设计，介绍了试验台的多功能性。     

气液两相气井井底流压计算模型研究

对于高温高压气井,出于工艺及安全的方面,无法将压力测试仪器下入井底,目前获取气井压力资料主要依靠地面数据,通常需要将井口获得的压力值换算为井底压力值。主要通过阐述井底压力梯度方程的求解方法,利用Beggs-Brill模型,计算气液两相管流的特性参数,对提高工艺成功率具有十分重要的意义。     

卧式螺旋管内气液两相流截面含气率的研究

本文利用快速关闭阀门法和电导探针法分别测量了卧式螺旋管内空气-水两相流的总平均截面含气率和平均截面含气率沿周向的分布,并以分相流动模型为基础,导出了平均截面含气率周向分布的计算公式。理论预测和实验结果符合较好。     

低压汽轮机内湿蒸汽两相流测量

报道了作者近年来在低压汽轮机内湿蒸汽两相流测量技术方面的进展。由于湿蒸汽两相流中的 1次水滴、2次水滴和流场密切相关 ,作者研制了能同时测量 1次水滴、2次水滴和流场所有参数的集成化探针 ,并在 35 0MW和 2 0 0MW汽轮机上作了实测 ,得到了 1次水滴的尺寸和浓度 ,2次水滴的尺寸、速度和流动方向 ,以及流场的各参数     

汽轮机内湿蒸汽两相流流场的实验研究

凝汽工汽轮机末几级往往工作于湿蒸汽区，工作条件恶劣。作者研究了能同时测量汽液两相流动状况的集成化探针，并成功地在电厂进行了实测。实验结果表明：汽轮机中湿蒸汽的流动特性沿叶高是不均匀的，湿蒸汽中二次水滴的流动速度和方向与主汽流都有很大差别。讨论了湿蒸汽流场的测量方法并对部分实验结果进行了分析。     

气固两相流动的动力模型

对密相两相流动（εｓ＞０．０１），用通常的两相流动模型来描述会带来很大的误差。本文基于两流体模型，从Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ统一微分方程出发，推导出了颗粒相的连续方程，动量方程和湍动能方程，并将粒子的切应力和粘性系数表达成颗粒湍动能的函数，用改进后的混合长度模型来描述气相湍流。本文运用该模型计算了竖直管内两相流动与循环流化床两相流动，并与实验结果进行了比较。     

基于图像处理的小通道内气液两相流含气率的实验研究

采用高速摄像机对水力直径为1.15 mm的正三角形小通道内气液两相流流型进行实时拍摄和图像采集,提出一种利用数字图像处理技术检测小通道内气液两相弹状流体积含气率的方法。针对小通道内两相流型中气泡间相互无遮掩的优势,利用图像处理技术对各流型图像进行消噪、边缘提取、二值化、区域标记和填充等处理,根据提出的三维气相体积计算模型得到体积含气率。最后与漂移流模型计算结果进行比较,比较和实验结果都表明:对于弹状流,该方法得到的含气率与真实值的误差在±15%以内,具有较高的测量精度;并对实验数据进行回归分析得到了截面含气率公式,可用于微小通道内气液两相流参数的在线检测,为今后微小通道内的两相流动特性研究提供参考。     

工业油水分离器湍流两相流场的数值模拟

本文应用双流体模型及ｋ－ε－ｋｐ两相湍流模型，研究了水力旋流器内油水两相湍流流场。建立了适用于旋流分离器中两种液体混合物的有旋湍流流动的ｋ－ε－ｋｐ模型。并针对影响旋流器分离效率的不同影响因素，进行了变更入口流动参数及分离器几何参数的数值实验，为工业用油水旋流分离器的优化设计提供了一个有效的数值模拟工具。     

气-液两相流洗炉技术

利用电站锅炉底部加热、供气,形成气-液两相混合流体,对锅炉管内进行化学清洗,通过气（汽）量调控化学清洗液流速的锅炉清洗工艺的试验研究,并以军粮城发电厂6号炉作实例应用成功。     

水工消能设施消能率的理论分析及计算方法

由于水工消能设施内水流流态复杂,当水流流态为恒定急变流和非恒定流时,现有消能率计算公式不能适用.为此,基于水工消能设施内流体能量消散的本质,通过能量方程推导出适用于恒定流和非恒定流计算消能率的一般公式,利用重积分数值计算方法和离散函数求导法则处理所提的消能率计算公式,并给出恒定均匀流、恒定急变流、非恒定流条件下消能率的...     

用能耗极值原理模拟水轮机内含沙水流的数学模型

从连续介质流动的能量方程出发,推导了描述含沙水流的固液两相流的能量方程及能量耗散项表达式,并将能量耗散极值原理引入水轮机内含沙水流特性的研究中,从中得到了一些新的认识,并提出了一种全新的数学模型。     

射流簇底流消能泄水诱发场地振动特性研究

射流簇底流消能具有消能率高、低雾化影响等优点,但流态复杂,易诱发下游场地振动。通过对某大型水电站泄水下游场地振动原型监测,揭示了场地振动响应的随机分布规律、时域数字特征,利用水工模型试验,分析了场地振动频域能量分布特性,探明了振源。结果表明,场地振动过程表现为连续型平稳随机振动并伴有冲击特征;场地振动主频为0.5~3.0Hz,与消力池水流脉动主频基本一致;水流脉动荷载为场地振动的振源,为振动量预测及减振抑振措施提供了参考依据。     

供水管路系统结构紧凑型高效消能器的水力特性研究

供水管路系统初期充水或设备检修后,在管路末端充水过程中需在有限空间内通过消能设施消减上游大量水流能量。针对传统内消能工占有较大空间或水流需较长的恢复长度等问题,提出了一种新型结构紧凑型高效能消能器,通过水工物理模型试验,研究了消能器过流能力特性和脉动压力特性,并通过数值模拟研究了消能器的水流空化特性。结果表明,该种消能器采用多层次的消能措施,优化布置了内部体型结构,占用极小的空间的同时具有较高的消能率,且空化性能良好。     

二级齿墩式内消能工的数值模拟

为了进一步研究齿墩式内消能工的水力特性,提出了一种新型的消能方式,即二级齿墩式内消能工。通过建立标准κ-ε数值模型对单级齿墩式内消能工进行数值模拟,并与物理模型试验的结果进行对比,验证了模型的准确性,进而对二级齿墩式内消能工的部分水力特性进行数值模拟。结果表明,在齿墩段间距不变的条件下,随着面积收缩比减小,管道的过流能力变弱,消能率增大,压强降幅明显;在面积收缩比不变的条件下,齿墩段间距在一定范围内的增长会使管道消能率变大,过流能力减弱,最小空化数减小,产生负压和空化现象的可能性增加;当齿墩段间距大于80 cm时,管道的过流能力及消能率基本保持稳定。     

一种新型燕尾坎消能工的流态和消能分析

为了提高孔洞类泄水建筑物的出口消能率,同时避免出口水流堵塞和空蚀破坏,提出了一种带跌坎和反坡的燕尾坎消能工。物理模型试验表明,燕尾坎中间槽的作用使出流分成两股,水流纵向拉伸,减小了落点水舌的平均流速,并使水舌掺气增加,消能率提高;设置跌坎和反坡,通过跌坎掺气和反坡对中间股水流的引导作用,避免消能工的空化和出口流动的水流阻塞,并在中间反坡的引导下,中间水舌按预设方向入水。与传统连续坎消能工相比,该消能工消能率提高15%左右。在分析消能率影响因素的基础上,给出了所提消能工消能率的经验表达式,为孔洞类泄水建筑物的出口消能设计及施工提供了参考依据。     

气液两相泡状流动中的压力分析

利用相平均和含气率α权重时间平均推导了气液两相泡状流的动量方程，分析了动量方程中的压力项，并对T型管中的气液两相泡状流进行了数值模拟，确定其含气率和压力的分布规律。图2参7     

转叶孔板螺旋流消能的影响因素试验分析

为解决供水工程中的过剩水头问题,常在有压输水管道中配置合适的消能装置,转叶孔板螺旋流消能是一种新型的内消能方式,通过转叶孔板螺旋流消能装置的水力特性试验,可知影响转叶孔板螺旋流消能效率的主要影响因素有雷诺数Re、转叶孔板开口角度和孔板之间的相互扭转角度,还有试验装置结构的设置。根据试验数据计算分析各个影响因素对消能效率的影响。结果表明,转叶孔板螺旋流消能效率与转叶孔板之间的扭转角成正比,与雷诺数成正比,与转叶板的开口角度成反比。试验装置在进口段和出口段设置管径突变均对消能有利,该装置比与其消能原理类似的孔板消能装置更实用,且消能效率更高,对下游建筑物设施起到良好的保护作用,可推广应用。     

双进双出磨煤机内流场的数值模拟

基于 40· 5 3型双进双出磨煤机实际工况条件 ,对双进双出磨煤机内流场进行了数值模拟。通过分析磨煤机入口风速和磨煤机填充率对内部流场的影响规律 ,获得了一些有利于磨煤机的研磨、干燥、气力选粉和输粉过程的相关条件。图 5表 2参 7     

淋溪河水电站溢洪道泄洪消能形式研究

鉴于淋溪河水电站溢洪道原设计方案的种种缺陷,基于弗劳德准则,采用1∶60的模型比尺,通过设置表孔和深孔出口体型,研究了不同体型参数下泄流能力和水流对水垫塘底板的冲击压力。试验结果表明,优化后的底板冲击压力由14.50kPa降至11.44kPa,脉压均方根由95.67kPa降至45.55kPa,同时水垫塘长度由269.5m减小至169.5m,仍满足泄洪消能要求。研究成果可为同类工程提供参考。