基于内外管流量计与近红外探头的气液两相流测量系统研究

针对现有差压流量计节流件与外管连接不稳定的缺点,利用三维CFD流体仿真软件,对差压流量计进行优化设计:在内管节流件与外管的管壁处增加相连的脊柱结构,该设计对内管节流件起到了支撑与固定的作用,减少了因装置震动产生的误差。在此基础上,搭建近红外探头,使之成为一个测量系统。针对环雾状流进行分析,在Chisholm模型基础上确定虚高测量模型,模型的相对标准偏差为3. 61%,最终通过该模型求得单相气体质量流量。     

垂直共轴锥管中石蜡/乙醇液液两相流研究

本文以垂直共轴锥管(锥角α=2. 8°)为研究对象,采用分散相为液体石蜡、连续相为乙醇,研究石蜡/乙醇两相流。实验中发现了五种流型:柱塞流、滴流、射流、管状流和线状流。随着分散相流量的增大,石蜡微滴的流型由滴流转变为柱塞流或射流,石蜡微滴的直径和频率都增大;随着连续相流量的增大,石蜡微滴的流型由柱塞流转变为滴流、射流,石蜡微滴的直径减小、频率增大。     

毛细管两相流特性研究进展

毛细管是广泛使用于小制冷装置中的节流元件，主要介绍了毛细管内制冷工质两相流特性的实验研究及理论研究的国内外现状，阐述了目前研究存在的几个问题，探讨了这一领域内研究的几个发展方向。     

两相流电容层析成像系统

本文较系统地介绍了电容层析成像系统结构原理,包括抗杂散电容影响的微小检测技术,并行数据采集与处理单元设计以及基于总变差正则化的图像重建算法.与此同时,结合研制的双截面电容成像系统进行试验研究,结果表明该系统不仅可给出实时流型识别,同时能输出表征的特征参数.     

两相流电容层析成像系统

本文较系统地介绍了电容层析成像系统结构原理,包括抗杂散电容影响的微小检测技术,并行数据采集与处理单元设计以及基于总变差正则化的图像重建算法.与此同时,结合研制的双截面电容成像系统进行试验研究,结果表明该系统不仅可给出实时流型识别,同时能输出表征的特征参数.     

绝热毛细管两相流特性与实验研究

在对绝热毛细管内制冷剂的流动特性进行研究的过程中,运用两相流漂移模型,并考虑制冷剂在实际流动中存在的亚稳态,开发了绝热毛细管内制冷剂两相流的数值计算程序,对毛细管内制冷剂的流动特性进行了分析;搭建了毛细管两相流实验装置,并将计算结果与实验数据进行比较,结果吻合的较好。     

环形管流量计测量气液两相流研究

提出了一种基于环形管流量计的新型气液两相流流量测量方法.设计了多圈环形管流量传感器,通过对多圈环形管的水平直径上和垂直直径上四个差压信号进行分析,建立了不同位置差压信号与总体积流量和总质量流量的关系模型,并由此获得气液两相流的混合密度,实现了气液两相流分相流量的测量.     

机载蒸发循环系统两相流换热特性实验研究

相变传热凭借其良好的传热能力和较低的能耗的特点在航空航天领域的电子设备冷却尤其是蒸发制冷循环系统中得到应用。飞行器在机动飞行或进出大气层都会遇到超重状态。超重状态下的两相流的流动及传热特性相对于静止状态时候发生了很大的变化。以流动水为介质,通过搭建旋转平台对超重状态下两相流系统进行了实验研究,得到流体在过载时流动特性和传热特性的初步变化规律。结果显示超重对流动和换热都会产生显著影响。试验结果对于飞行器上相变换热器的理论分析和设计积累了有价值参考资料。     

新型气液两相流相含率检测装置特性研究

油气开采及油气运输中流体不分离计量是实现低碳生产的有效途径,气液两相流检测技术是实现这一目标的关键技术基础。利用近红外光谱技术作为研究测量方法,在水平管道上设计沿两相流流动方向进行测量的气液两相流相含率检测装置,将原有探头径向放置测量的方式改为沿流体流动方向进行测量,提高被相应的接收探头接收比例,达到准确测量的目的。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真软件,优化装置结构。在新型测量装置上完成多个工况点的实验测试,得到相含率与近红外测量电压信号之间的数学模型,且相对误差分布在0.11%以内,为今后气液两相流不分离检测提供一种新方法 。     

基于CT系统的两相流包络检测系统研究

计算机断层扫描技术(CT)是有效的非接触测量手段。论文设计了一套用于检测管道中两相流介质占比包络的CT图像重建系统。管道中流体即测量目标的状态随时间不断变化,传统的旋转CT系统由于需要等待照影过程实时性不足。本系统使用五边形结构的探测器组,相比传统的旋转CT系统优点是位五个方向的探测器立即获得照影数据,在探测器数据的基础上实时生成CT重建图像,不必等待探测器完成照影。重建图像的质量由照影数据量决定,不同于旋转CT系统长时间照影获得丰富的数据能得到高质量图像,本系统照影时间短,实时性高,数据不足将导致图像失真。为消除图像失真对测量结果的不利影响,CT重建系统在图像后期处理算法中使用数据反演技术和系统校准两种手段修正图像失真。重建系统的目的在于确定密封管道中两相流流体包络,根据管道尺寸等先验信息确定图像边界,丢弃多余的失真图像数据保留需要的流体边界,完成对管道中两相流流体边界包络检测。     

汽液两相涡流管特性的实验研究

在文献（１）所介绍的汽液两相涡流管试验台上进行了大量空气－水两相流模拟试验，结果表明，两相涡流管同样存在冷热效应，而压比和冷流气体分量是影响汽液两相涡流管汽液分离特性的主要参数，两相涡流管的热端管管长对液体分离效率影响不大。     

两相流测量技术研究

两相流测量技术对理解与预测流体动力学、过程操作与控制、分析与优化流体控制装置等都有重大意义.本文根据在测量过程中是否对流体产生干扰将其分为干扰式和非干扰式测量技术,并从两个方面综述了现有的技术手段和工作原理,总结了各类测量技术的可测量参数类型、应用限制、时间和空间分辨率等.此外,本文还分析了两相流测量的难点与未来发展方向,旨在为复杂工业过程中的过程参数检测提供一定的参考和指引.     

基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量

针对传统近红外点对点探头传感器测量存在盲区、数据精度低等问题,提出并设计了一种基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量装置,并对其进行研究。该装置有效减小了近红外光的折射与反射,提高了测量的精确度。通过CFD流体仿真软件模拟了管道内流体的流动状态,并对该装置的结构进行了仿真及优化。在单相流实验的基础上进行气液两相流动态实验,得到了4路近红外信号与相含率的关系,建立了相含率测量模型,数据导入修正模型分析得到的相含率测量相对误差在±3.5%以内。     

板翅式换热器两相流分配特性分析及实验研究

通过板翅式换热两相流分配特性的研究，从理论上分析了不均匀分配的影响因素。实验采用经过静态混合器与不经静态混合器两种型式。结论是：板翅式换热器内部存在不均匀性；流型对两相流分配有一定影响；数值计算与实验值基本吻合。     

泡沫陶瓷过滤器作用特性的两相流模拟研究

通过对泡沫陶瓷过滤器在浇注系统中各种放置位置的若干工艺参数对过滤器作用效果和液体流量影响规律的研究，找出了最佳过滤器放置位置，同时描述了放置过滤器后浇注系统充满状态发生变化的过程。     

旋风分离器两相流研究综述

综述了旋风分离器内部流场、颗粒运动和数值计算模型的理论研究发展历程。     

两相流喷射器流动模型研究

研究了压缩/喷射制冷系统中两相流喷射器内的射流发展过程,沿喷射器内部射流的流动方向分段对射流压力调整过程、射流混合、均匀过程和扩压过程进行建模,得到喷射器的引射比和出口背压随冷凝温度与蒸发温度的变化特性.模型的预测结果与实验测试结果在变化趋势上完全一致,压缩/喷射制冷循环中的冷凝温度越大,喷射器的引射比和出口背压越大,节能效果越好;蒸发温度存在一个最佳值,使得引射比最大,出口背压增大效果较好.     

低温气液两相流中压力波传播特性研究

以竖直管路中的液氧-气氧两相流体为研究对象,构建了液氧流动冷凝与压力波传输数学模型,并通过实验数据验证了数学模型的正确性。数值模拟了不同流速下液氧-气氧的流动冷凝过程,得到了流速对压力波传播情况的影响规律。结果表明:过热气氧在液氧中发生流动冷凝的过程中,沿流动方向截面含气率逐渐减小,且随着入口流速的增加,气氧在管内冷凝的长度逐渐增加;在恒定扰动频率下,管路内流速越大,压力波的传播速度越慢,衰减幅度越大。     

板翅式换热器两相流封头设计及其分配特性

提出了三种两相流板翅热器封头形式，即水帘式，打孔管式，孔板工，在允许的压降范围内，明显改善了两相流分配的不均匀状况。实验结果表明，孔板式封头的两相分配性能最佳。