液固两相流压降规律及超声法压降测量

液固两相流广泛存在于能源动力、石油化工等工业过程,两相流压降作为重要的流动参数,有助于流动建模及流态分析。建立液固两相压降测量模型,提出了一种结合超声多普勒及超声透射衰减的液固两相超声压降测量方法。搭建液固两相流动实验平台,对两相压降规律进行研究。两相混合流速和固相体积分数升高时,液固两相压降均逐渐增加。在固相体积分数为0.28%～1.37%,两相混合流速为0.9～1.65 m/s时,根据液固两相压降测量模型及Churchill模型的超声法得到的两相压降与差压传感器测量的压降平均相对误差为4.93%和5.10%,验证了测量模型的准确性。针对非均匀分布的两相流态进行压降测量,进一步拓展了压降测量模型的应用范围。本研究工作为非侵入超声法测量液固两相压降提供了方法基础。     

微通道中液氮的流动沸腾——两相流动压降分析

对液氮在直径为0.531 mm,加热长度为250mm的圆管中的流动沸腾压降和传热特性进行研究.作为第一部分,主要对微通道中液氮的两相流动压降进行试验研究与分析.结果表明:在核态沸腾起始时,质量流量迅速降低,而压降突然增大,并伴随着明显的温度滞后,幅度约为4.0～5.0 K.由于压降很大,在微通道内液氮的两相流动中会出现闪蒸,从而对质量干度产生重要影响.最后,利用均相模型和三个两相流动模型(L-M模型,Chisholm B系数模型和Friedel模型)对微通道沿程压降进行分析和比较.不同于常规通道的是,均相模型可以很好地预测压降试验结果,而三个两相流动模型的预测偏差较大,这是由于在微小通道中的高速流动情况下,汽相和液相混合比较均匀;同时液氮的液汽密度比很小,这也有利于均相模型的预测.     

电站冷凝器壳侧气液两相流动和传热的数值研究

建立了电站冷凝器壳侧气液两相流动和传热的两流体数值模型，基于分布阻力方法建立气液两相的控制方程组，对Ｎ１１２２０—１型冷凝器进行了数值分析，计算表明液相对该冷凝器总体性能的影响不显著。计算结果与试验数据和单相模型的结果进行了比较，两流体模型计算的相对热流密度与试验值吻合良好，精度比单相模型有所改进。     

气液脉冲两相流耦合激振数值模拟与试验

提出了一种气液耦合激振方式,通过控制气路和液路交替产生的高压脉冲两相振荡流,利用其产生的激振力实现对液压系统管道内壁的污染物去除.首先,建立了高压脉冲两相流动力学模型,开发了气液脉冲两相流试验系统,利用Ansys Fluent模块进行数值模拟与仿真分析;其次,湍流模型采用k-ε二方程模型,气液两相流采用流体体积函数(v...     

气液两相喷嘴等温流动模型

通过对Rundinger气液两相喷嘴流动模型计算机求解发现,大载荷比两相喷嘴流动中液体和气体的温度基本相等且与入口温度相同,从而提出等温流动假设,并对其合理性进行理论分析.得到一种适合于大载荷比的气液两相喷嘴简化等温流动数学模型,并对喷嘴参数和性能的影响因素进行研究.将该数学模型与Rudinger模型进行理论计算和试验比较,发现在大载荷比时两个模型计算结果和试验数据非常接近.     

渣浆泵叶轮轴向间隙流动及泵体动态磨损特性研究

为研究渣浆泵开式叶轮轴向间隙流动结构及泵体动态磨损特性,采用RNGκ-ε湍流模型和离散相模型,对开式叶轮渣浆泵内非定常固液两相流动进行数值模拟,分析了叶轮轴向间隙泄漏流及其与主流的相互干扰作用;建立了渣浆泵泵体动态磨损模型,由UDF函数实现对泵体壁面磨损过程的动态模拟,运用动网格技术实现间隙网格运动区域的动态更新,分析...     

基于气液两相流入口蒸汽参数对管壳式冷凝器性能的影响

采用数值模拟方法,使用CFD软件FLUENT对管壳式冷凝器壳侧按两相流动及相变传热进行了模拟计算,选定合适的湍流模型、两相流模型为混合物模型,并根据汽水转化公式编写了自定义函数UDF来描述相变过程质和量的传递。针对壳侧流体介质为高温饱和水蒸汽情况下,分别对不同的介质入口速度和入口温度情况下换热器壳侧传热系数、湍流动能和压强变化的模拟结果进行了比较,得出了流体介质入口速度与温度对换热器壳侧传热特点和传热性能的影响规律。从而对冷凝器壳侧结构参数的优化及流动介质进行合理的选择起到指导作用。     

两相流动模型在气液旋流分离器中的应用

建立能正确描述旋流分离器内部气-液两相强旋湍流流动状况的机理模型，为气液旋流分离技术提供可靠的工程设计理论计算公式，是当前气液旋流分离技术的工程应用迫切需要解决的问题。本文对气液两相流动机理模型的发展概况及其在气液旋流分离技术中的应用前景进行了理论分析，将拟颗粒模型与颗粒轨迹模型、漂移流动模型相结合是今后建立气液旋流分离流动机理模型的发展趋势。     

基于漂移流模型的管道一维气液两相流数值仿真与分析

两相流模型受到双曲线性质的影响，因为很难获得雅可比矩阵的简洁解析表达式，从而限制了开发Roe型黎曼求解器。针对管道气液两相流流动现象，利用一维气液两相流漂移流模型，建立了管道一维气液两相流控制方程，采用基于时间的限制器，使用Lax-Wendroff方法求解方程组，并以此开发了数值求解器。以垂直管中油气两相流为模型算例，计算了不同时刻的管中沿管道方向的含气率分布，通过分析比较，文中采用的漂移流一维气液两相流模型和数值算法能够满足管道一维气液两相流流动的工程应用。     

密封条对六分螺旋折流板换热器壳程侧换热影响

针对两种不同剪裁方式(60°、90°)布置的六分螺旋折流板,建立无密封条和存在密封条的换热器壳程侧模型;采用CFD分析软件借助数值模拟的方法,研究密封条及密封条结构改变对换热器壳程侧流动和传热的影响。结果表明:密封条的存在能够有效的提高壳程侧的换热系数,对90°扇形剪裁方式布置的六分螺旋折流板换热器壳程的影响较60°明显;在壳程侧换热系数增加的同时,壳程压降也随之增大。密封条宽度与间隙比值越大,壳程侧的换热系数越高;当比值为94.1%时,壳程单位压降换热系数较无密封条时增加(8.05~17.8)%。