γ射线法测量高压管束间气液两相流的截面含气率分布

在立式蒸汽发生器垂直管束间的气液两相流中，截面含气率是其中一个重要参数。使用γ射线法对高温高压下垂直管束间气液两相流截面含气率的分布规律进行了实验研究。实验压力分别为5、7、9 MPa，质量流速为300 kg/(m²?s)，热力学干度的范围为0.003 ~ 0.4。实验得到了垂直管束间截面含气率随热力学干度、体积含气率和压力的变化关系；并与经典公式的计算结果对比发现，在低干度区域，实验结果与Miropolskii模型、Smith模型和Armand模型偏差较大，均大于30%，在高干度区域偏差较小；基于Armand理论，通过多元线性回归法拟合出本文工况下平均截面含气率的计算关联式，与日本核动力工程公司(NUPEC)的实验数据偏差小于15%。本研究对蒸汽发生器的结构设计和流动特性研究具有重要意义。     

水平管束间气液两相流局部含气率分布的实验研究

在废热锅炉火管管束间的气液两相流中,局部含气率的分布直接影响管束间流场、温度场的均匀性以及火管壁温工况.使用单纤光纤探针对水平管束间含气率的分布进行测量.实验沿管周方向以5度的间隔布置测点,得出含气率随径向、角度、气量、液量等参数变化的分布规律.同时通过分析得到了平均截面含气率的计算式.     

卧式矩形截面螺旋通道内气液两相流截面含气率测量研究

以空气和水为工质,对卧式矩形截面螺旋通道内气液两相流动特性进行了实验研究。根据以往截面含气率的计算方法,创新性地提出一种适合于卧式矩形截面螺旋通道内两相流动截面含气率的计算方法,并与漂移流模型进行比较,发现两种计算方法所得结果趋势相近,大部分符合较好,表明利用斜十字交叉法计算卧式矩形截面螺旋通道内气液两相流的截面含气率是可行的。并且对比Zuber-Findlay模型与Ishii模型发现,Ishii模型预测卧式矩形截面螺旋管通道内的截面含气率精度较高。     

γ射线透射技术测量气液鼓泡塔内气含率的轴向分布

引　言鼓泡床反应器以其具有良好的传热、传质、相间充分接触和高效的可连续操作等特点在许多领域得到了广泛的应用 ,如氧化、加氢、烷基化、污水处理等工业过程 .在鼓泡反应器中气体以分散相的形式存在 ,轴向气含率分布是反映气泡在鼓泡塔反应器内运动行为的重要参数之一 .虽然采用了各种测量方法对流体力学行为进行了大量研究[1～ 3] ,取得了一定的研究成果 ,但工业过程往往是在高温高压的条件下操作 ,大部分的测量方法难以适应这种条件 ,所以探求新的测试技术尤为重要 .　　γ射线透射技术不仅用于塔设备的故障检测 ,而且用于其他的石油…     

矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率分布实验研究

应用电导探针测量技术,对矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率进行实验研究。在不同的气相折算速度下,应用电导探针测量了弹状流弹单元的长度,并与可视化方法进行对比,验证了电导探针的可靠性,并为信号处理选择合适的阈值。分别在泡状流、弹状流及环状流三种流型的条件下,分析了气相与液相折算速度对局部含气率分布的影响。实验结果发现,螺旋通道气液两相局部含气率呈非对称的抛物线形分布,这种非对称性受流型和液相折算速度的影响。     

矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率分布实验研究

应用电导探针测量技术,对矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率进行实验研究。在不同的气相折算速度下,应用电导探针测量了弹状流弹单元的长度,并与可视化方法进行对比,验证了电导探针的可靠性,并为信号处理选择合适的阈值。分别在泡状流、弹状流及环状流三种流型的条件下,分析了气相与液相折算速度对局部含气率分布的影响。实验结果发现,螺旋通道气液两相局部含气率呈非对称的抛物线形分布,这种非对称性受流型和液相折算速度的影响。     

管束间气液两相流动特性研究进展

从流型及其转变、含气率、压降和速度分布等几方面对前人在管束间气液两相流动特性的工作做了综述,归纳并探讨了最新进展与方向。     

管束间气液两相流动特性的研究进展

综述了气液两相流体横掠水平管束流动特性的最新进展。对先前研究气液两相流体向上、向下流过顺列和错列管束时的含气率、流型和压降特性进行了归纳和分析,详细介绍了绝热条件下基于实验结果建立的流型图、预测含气率和摩擦压降的半经验公式以及各种预测方法的差异。最后,表明发展数据和建立模型仍是绕流研究的重点。     

起伏振动垂直上升管气液两相流截面含气率分析与计算

起伏振动下气液两相流含气率的准确预测对漂浮核电站的安全稳定运行有重要意义。实验研究了不同振动和流动工况下垂直上升管气液两相流的含气率特性。结果表明,起伏振动对泡状流下的含气率影响比较明显,对弹状流、搅混流和环状流的影响较弱。整体来看,起伏振动导致泡状流的含气率增加,其他三种流型下的含气率减小。对静止管道内常用的含气率计算模型进行评价,发现现有含气率计算模型比较适用于起伏振动下含气率的计算,但对泡状流和弹状流下含气率的预测误差较大。考虑振动的影响,引入了液相Froude数,建立了考虑流型的含气率计算关系式,显著提高了起伏振动下含气率的预测准确度。     

垂直管中零净液流量气液两相流的持液率研究

Zero net-liquid flow (ZNLF) is a special case of upward gas-liquid two-phase flow. It is a phenomenon observed as a gas-liquid mixture flows in a conduit but the net liquid flow rate is zero. Investigation on the liquid holdup of ZNLF is conducted in a vertical ten-meter tube with diameter of 76 mm, both for Newtonian and nonNewtonian fluids. The gas phase is air. The Newtonian fluid is water and the non-Newtonian fluids are water-based guar gel solutions. The correlations developed for predicting liquid holdup on the basis of Lockhart-Martinelli parameter are not suitable to ZNLF. A constitutive correlation for the liquid holdup of vertical ZNLF was put forward by using the mass balance. It is found that the liquid holdup in ZNLF is dependent on both the gas flow rate and the flow distribution coefficient.     

气液两相流在膜技术中的应用

针对膜技术应用中的污染问题,从强化膜分离以及膜清洗两个方面,讨论气液两相流对膜污染的控制作用.两相流在膜组件内一般形成弹状流提高膜面剪切力,或通过增加反冲效果以有效控制膜污染.较系统地阐述了气液两相流在强化膜分离及膜清洗过程中的机理,以及在管式、平板式、中空纤维和卷式膜组件中的具体应用.总结了影响气液两相流效果的主要因素,以及在应用中的优势与不足.并对两相流在大分子物质分级中的应用,以及未来向高效、低能耗、优化膜组件结构等方向的发展做出展望.     

垂直管内气液两相弹状流含气率研究

In order to investigate the influence of the entrance effect on the spatial distribution of phases, the experiments on gas-liquid two-phase slug flow in a vertical pipe of 0.03m ID were carried out by using optical probes and an EKTAPRO 1000 high speed motion analyzer. It demonstrates that the radial profile of slug flow void fraction is parabolic. Influenced by the falling liquid film, the radial profile curve of liquid slug void fraction in the wake region is also parabolic. Since fully turbulent velocity distribution is built up in the developed region,the void fraction profile in this region is the saddle type. At given superficial liquid velocity, the liquid slug void fraction increases with gas velocity. The radial profiles of liquid slug void fraction at different axial locations are all saddle curves, but void fraction is obviously high around the centerline in the entrance region. The nearer the measuring station is from the entrance, the farther the peak location is away from the wall.     

应用热膜风速仪检测塔板上气液两相流的局部气含率

<正>蒸馏塔板上气、液两相流局部气含率的测定对于研究塔板上流体的流动状态、塔板清液层高度、两相传质性能和设备优化设计等具有重要意义。过去,测量塔板上气液两相流的气含率主要采用γ射线吸收法。该法能检测总体的气含率,但无法测局部气含率,且使用复杂。热膜风速仪是检测气、液两相流速度和气含率的先进仪器,本文采用先进的智能热膜风速仪(IFA-100),并配以微机采样系统,用于测量大型塔板上两相流的局部气含率。     

垂直上升气液弹状流中含气率分布的实验研究

彩和光导纤维探针和美国柯达公司生产的ＥＫＴＡＰＲＯ１０００型高速动态分析仪研究了生趣直上升管内气液两相弹状流中含气率分布,获得了有关弹状流入口区及充分发展区相分布的实验数据。     

气液两相流的多尺度混沌特性分析

Using the high-speed camera the time sequences of the classical flow patterns of horizontal gas-liquid pipe flow are recorded, from which the average gray-scale values of single-frame images are extracted. Thus obtained gray-scale time series is decomposed by the Empirical Mode Decomposition (EMD) method, the various scales of the signals are processed by Hurst exponent method, and then the dual-fractal characteristics are obtained. The scattered bubble and the bubble cluster theories are applied to the evolution analysis of two-phase flow patterns. At the same time the various signals are checked in the chaotic recursion chart by which the two typical characteristics (diagonal average length and Shannon entropy) are obtained. Resulting term of these properties, the dynamic characteristics of gas-liquid two-phase flow patterns are quantitatively analyzed. The results show that the evolution paths of gas-liquid two-phase flow patterns can be well characterized by the integrated analysis on the basis of the gray-scale time series of flowing images from EMD, Hurst exponents and Recurrence Plot (RP). In the middle frequency section (2nd, 3rd, 4th scales), three flow patterns decomposed by the EMD exhibit dual fractal characteristics which represent the dynamic features of bubble cluster, single bubble, slug bubble and scattered bubble. According to the change of diagonal average lengths and recursive Shannon entropy characteristic value, the structure deterministic of the slug flow is better than the other two patterns. After the decomposition by EMD the slug flow and the mist flow in the high frequency section have obvious peaks. Anyway, it is an effective way to understand and characterize the dynamic characteristics of two-phase flow patterns using the multi-scale non-linear analysis method based on image gray-scale fluctuation signals.     

搅拌反应器内气液两相流的CFD研究进展

搅拌式气液反应器因其操作灵活、适用性强等优点,在过程工业中应用广泛.综述了采用计算流体力学CFD技术对搅拌反应器内气液两相流动行为的数值模拟研究.Euler-Euler双流体模型作为主要方法用于描述气液两相流动,在其基础上耦合相对简单的气泡数密度函数模型或复杂的群体平衡模型,可较为准确地预测搅拌反应器内气泡尺寸和局部气含率及其分布规律.CFD模拟结果可用以分析和评价不同搅拌桨叶、搅拌桨组合和气体分布器的气液分散性能,对气液反应器的结构优化和过程强化提供了有效手段.     

Cs-137γ射线CT测量标准Rushton搅拌釜气含率分布及数字图像重建

对一个Cs-137辐射源、7个扇型排列探测器旋转方式的γ射线CT测量气液反应釜气含率分布实验装置作了介绍,建立了该实验装置测量气含率分布和数字彩色图像重建的数学模型,并对20 cm内直径的标准Rushton气液搅拌釜进行了空釜扫描验证实验和气液搅拌两种状态的比较实验.实验结果证明该CT实验装置测量结果准确,所形成气液两相气含率分布数字彩色图像清晰可辨,空间分辨率可达2 mm.为了进一步进行气含率分布的定量比较,列出了平均气含率沿无因次半径的变化曲线.     

PIV技术应用于气液两相流的研究现状

PIV粒子图像测速技术是一种瞬态、全场量测技术,广泛地应用于各种复杂的流动。PIV气液两相流测量技术比单相PIV技术复杂,目前PIV两相流技术的发展还在起步阶段。针对PIV气液测量中相分离以及两相粒子成像问题进行了讨论,并提出相应解决方法。     

高含气率气液两相流差压信号时频特征分析

为了更有效地揭示高含气率气液两相流流动特征,研究了一种新的时频特征分析方法。首先,对差压波动信号进行小波包变换并由变换系数计算信号能量的时频分布;然后,应用统计方法对时频分布进行特征提取得到一组时频特征量。应用类可分性测量准则分析该组特征量区分不同流型的效果,并与以往小波包特征分析方法相比较,结果表明:该组特征量具有更强的流型特征表征能力。最后,以该组特征量为输入向量,构建了集成多类支持向量机分类器实现了流型识别,其流型正确识别率可达97%。