球床反应堆内气-液两相流压差波动信号时域特性研究

在新型球床反应堆中涉及到气-液两相流。对于球床反应堆内气-液两相流动特性研究而言,不同的流型具有不同的水动力学和传热特性,研究并识别球床反应堆气-液两相流流型对于球床反应堆的设计和运行是十分重要的。本文对两相流压差波动信号进行时域分析,其结果表明不同流型所对应的压差波动信号具有不同的时域特征。在实际工况下可以对压差波动信号进行时域分析,来指导球床反应堆内气-液两相流的流型识别。     

基于小波分析的球床反应堆内气-液两相流压差信号频域特性研究

在球形燃料元件与轻水反应堆结合,可使反应堆具有良好的经济性和固有安全性。与棒状燃料元件相比,冷却剂流经燃料元件堆积形成的球床时具有有别于常规流动的流型和阻力特性。本文采用sym4小波基对两相流压差波动信号进行频域分析,其结果表明随着流型的变化,压差波动信号的主频信号存在着明显的变化本文对两相流压差波动信号进行时域分析,其结果表明不同流型所对应的压差波动信号具有不同的时域特征,最终确定了以小波分析技术为基础的流型识别的新手段。     

流化床固液两相流水力相似准数研究

在废水处理流化床反应器中,固液两相流的水力相似性,是动力学模型推导、反应吕放大或缩小的基础。据此在扒求流化床反应器内固液两相流水力相似准数的基础上进行了试验,获得了一组相似参量曲线图：（１）Ａｒ△ρ－Ｒｅ－Ｅ曲线;（２）Ｅ－Ｕ－Ａｒ△ρ曲线;（３）Ｅ－Ｒｅ－Ａｒ△ρ曲线,并运用这些曲线对实际操作进行了分析讨论。     

膨胀阀与蒸发器之间制冷剂气液两相流可视化实验研究

实验装置是以R410A为制冷剂的小型制冷空调系统,在可以控制温湿度的模拟室内进行实验,应用高速摄像系统对膨胀阀与蒸发器之间的一段水平实验段内的制冷剂进行了动态图像的拍摄。应用MATLAB程序对四种工况下得到的流型图像做灰度拉伸、对比增强和滤波。最后从汽化热和干度两个方面对实验结果进行了分析,说明了不同流动状态出现的原因以及对制冷效果的影响。     

两相流旋流型细水雾喷嘴的雾化特性研究

为了研究细水雾灭火系统的关键部件－－细水雾喷嘴的雾化结构形式，以空气和水为介质，利用马尔文激光粒度分析仪对两相流旋流型细水雾喷嘴的雾化特性进行了详细的研究。分析了该型喷嘴的工作特点，研究了不同供水压力、供气压力及气液比对喷嘴雾化特性的影响，为细水雾灭火系统及其喷嘴的设计方法和检验标准提供了依据。试验结果表明：该结构喷嘴的雾化性能完全满足细水雾灭火系统的性能要求。     

上倾管内油水两相流流型实验研究

国内多条成品油输送管道在投产和运行过程中,采用"水联运"投产方式所造成的上倾管道低洼处积水现象引起了严重的管道内腐蚀问题。利用上游来油将低洼处积水携出管道能有效缓解内腐蚀。采用0#柴油、去离子水在内径100 mm的上倾管道内观察油水两相流流型并测量油携水临界流速。结果表明,随油流黏性力增大和管道倾角增大,油水两相流依次呈现波状分层流、有水滴的波状分层流和油相占主导的分散流3种流型;同一流型下,油相能将水相携入上倾段的最低临界流速随倾角增大而增大;倾角从20°增大到25°使流型从波状分层流转化为有液滴的波状分层流时,油相能将水相携入上倾段的临界流速从0.203 m/s减小为0.187 m/s;倾角从30°增大至35°时,使初始流型从有液滴的波状分层流转换为水相在油相中的分散流,油相能将水相携入上倾段的临界流速从0.205 m/s减小为0.194 m/s;油相能将水相完全携出上倾段的临界流速随倾角增大而略有增大;发生流型转化的流速随倾角增大而减小。     

起伏管内局部油水两相流流动特性实验研究

地形起伏成品油管道积水不仅降低管输效率、加速管道内壁腐蚀,其腐蚀产物还可引起干线设备堵塞,甚至计划外停输。采用0#柴油、自来水在内径50mm的地形起伏透明有机玻璃测试系统上对油流携带积水这一局部油水两相流系统进行了实验研究,发现:随油流剪切作用的增大,积水逐渐呈界面光滑分层流、界面波动分层流以及界面乳化分层流3种形态;一旦积水全部进入上倾管段,其平均运动速度随油相表观速度增大而线性递增,其平均截面含率随油相表观速度增大而线性递减;积水全部进入上倾管段时对应的油相表观速度随上倾倾角增大而增大,而积水量对其影响较小。结果表明采用上游来流可以将积水携带出去。     

带浮尘源空调房间内两相流数值研究

建立了带浮尘源的同侧上送下回侧送风和异侧上送下回侧送风标准房间的物理模型,采用K-ε流模型和欧拉-拉格朗日两相流模型模拟了不同粒径浮尘在房间内的轨迹,分析了不同送风形式、送风速度下不同粒径颗粒对气相流动的影响。     

90°弯管内固液两相流临界流速浅析

以90°弯管中固液两相流作为研究范围,并将此特殊水力状况下的固体颗粒假设为随液体一起作沿弯管轴线的圆周运动,速度采用断面平均速度的方式,进行受力分析、求解,来研究管道内固液两相流动的颗粒沉降速度以及流体的不淤流速,并做出了针对物料的性质、流体的性质和管道特性等相关影响因素的分析.     

水平管油-水两相管流的流型判别及压降预测

在总结国内外学者对油-水两相流的不同流型划分方法的基础上,结合油-水管流特性,将水平管内中/低黏度油-水两相流的流型划分为：油包水分散流、水包油分散流、油水分层流、间歇流四种流型,并建立流型转换准则和理论压降计算程序,对其进行基础性、实验散点数据、整体流型划分及压降计算检验。流型判别及压降预测结果和实验数据能很好地吻合,可为油田集输管路的设计和安全运行提供借鉴,避免由于管道泄漏引发的环境污染。     

喷管稳态两相临界流分析

临界流是在给定上游条件下流速达最大值的一种现象,这种现象在单相和两相中均会发生。对于单相流体,临界流研究已十分清楚,通常发生在最小截面处的流速达到声速的地方。对于两相流动,由于两相之间存在着质量、动量、能量的交换,而两相之间的界面又十分复杂,因而两相临界流的研究十分困难,至今尚未完善。本文是对经典临界流模型进行研究,将模型预测值与Super Moby-dick实验值进行比较,分析出不同模型的特点以及适用范围。     

两相流细水雾灭B类火实验研究

采用气液同管雾状流输送方式,在两相流系统中设置雾化混合器,使结构简化.实验研究不同热释放率时两相流细水雾的灭火特性及规律.采用热电偶树和气体分析仪测量火焰温度及火场氧浓度,通过灭火时间评价细水雾的灭火效率,将两相流细水雾的灭火效果同单相流进行对比.实验结果显示,热释放率对细水雾的灭火效果影响显著;两相流在较低压力下就可达到单相流较高压力的灭火效果.     

滑带在高速剪切条件下的固液两相流问题

在滑坡快速下滑过程中,滑带的剪切运动是某种形式的固液两相流。固相颗粒主要是碎石颗粒,液相则是黏土颗粒和水的混合物。固相颗粒之间的液相,无论是静止、流动还是两相流状态,都会对固相颗粒的粒间作用力产生较大影响。在剪切速率达到一定程度后,固相颗粒的随机碰撞产生的颗粒间作用力将成为颗粒间主要作用力,在此作用力作用下,固相颗粒运动符合Navier-Stokes方程所描述的流体运动。由于滑带特有的边界条件,滑带材料在高速剪切条件下的流体运动,可以用简化的Navier-Stokes方程,即雷诺公式来表示。在一定边界条件下,根据雷诺公式,液相流体产生动压变化,液相的动压变化引起固体颗粒之间的接触应力变化,最终导致滑带整体的抗剪强度的变化。     

非能动压水堆试验台架两相流分离测量研究

本文针对非能动压水堆核电站及其缩比试验台架中大量程比破口两相流流量测量这一难题,进行了研究与探讨,并给出了精确测量设计中的若干需关注的技术问题及注意事项。这些探讨对于核电站试验台架,特别是非能动的试验台架中破口流量的分离测量有着重要的借鉴意义。     

基于风洞试验的风沙两相流耦合流场特性

风沙两相流结构的理论与研究方法已趋于成熟,主要集中在风沙物理运动本身和防风固沙工程方面,然而,将风沙运动现象及其对建筑结构物的作用效应相结合的研究还比较鲜见,继续开展风沙地区工程结构的抗风沙研究具有重要的现实与工程意义。通过风沙风洞试验,模拟了实际沙漠地貌下的风场特征,重点通过风洞顶部落沙研究了类似沙尘暴环境下的沙浓度、风沙流速度廓线以及湍流强度随高度的变化情况。通过控制相同风速、变化不同输沙率进行落沙,以此形成多种不同类型的风沙两相流耦合流场,并与净风工况相比较。试验结果表明:沙浓度梯度分布与落沙孔数量、控制风速以及高度均相关;风沙流场中沙颗粒的运动对风速剖面有一定的削弱作用,对湍流强度却有增强作用;风场中沙质量浓度沿高度方向的分布特征直接影响了各高度处风速和湍流强度的大小,沙浓度越大的高度处对风速的削弱程度越显著,且对湍流强度的增强程度越大。     

90°弯管内固液两相流临界流速浅析

以90°弯管中固液两相流作为研究范围，并将此特殊水力状况下的固体颗粒假设为随液体一起作沿弯管轴线的圆周运动，速度采用断面平均速度的方式，进行受力分析、求解，来研究管道内固液两相流动的颗粒沉降速度以及流体的不淤流速，并做出了针对物料的性质、流体的性质和管道特性等相关影响因素的分析。     

管道内污水两相流临界流速浅析

城市排水管道设计中,普遍将污水视为单相流并采用最小流速准则控制排水管道中的泥沙淤积。这种设计准则存在着缺陷,兹将污水视为液-固两相流体,引用著名的克诺罗兹明槽两相流临界流速经验公式以及国内学者费祥俊提出的浆体管道不淤流速公式,根据相似理论,从两相流的角度对有压管道污水的不淤流速进行计算与分析。结论认为,在大多数水质条件及管径范围内最小控制流速设计标准是可行的,但在大型管道和复杂水质条件下有待于进一步修正提出更可靠的设计准则。     

泡沫排液采气井筒多相流机理模型

基于基本物理原理建立了适用于多种流型的泡排井多相流机理模型。首先,基于Mitchell和Taitel的实验成果,将泡排井流型分为泡状流、段塞流、均质泡沫流和雾状流,建立了流型转换机理模型;随后,建立了各流型的压降计算方法,其中泡状流、段塞流采用漂移模型描述,将均质泡沫流视为幂律流体处理,而雾状流简化为无滑脱模型处理。和川南、鄂尔多斯39口包含多种流型的泡排井测压数据对比,模型的相对误差仅为–0.55%。敏感性分析表明,低气液比泡排井可能呈现泡状流或段塞流,适度注气可实现流型向泡沫流的转变,提高举升效率。     

上倾管道充气排液过程两相流动特性

在直径为40 mm、倾斜角为20°的管道内,以空气、水为试验介质,利用高速摄影仪和数据采集仪对上倾管道充气排液过程气液两相流动特性进行研究。建立跟随气泡和领先气泡速度比与气泡距离的关系,对比不同入口气体流速下管道内部压力、流量、气泡变化特性。结果表明,充气排液过程分为4个阶段,气体侵入和气液喷发阶段是气液混合物产生阶段,此阶段上倾管内流型以段塞流为主。管道底部压力和出口流量随气体流速的增大而增大,排空时间随气体流速的增大而减小。气体侵入过程气泡呈合并趋势,入口气速越大气泡越长,形状越不规则,领先气泡的速度和液体速度呈线性关系。Hout公式与本文中拟合公式最为接近。     

两相厌氧系统处理抗生素生产废水

采用两相厌氧系统处理抗生素生产废水的实践表明：当系统进水pH值为5．46，VFA、COD、BOD5值分别为1376、8597、4126mg／L时，若产酸器(厌氧折流板反应器，ABR)的停留时间为12h则ABR出水pH值升高至6．18，VFA浓度升高至3281mg／L，BOD5／COD由0．48升高至0．52；当产甲烷器(厌氧复合床反应器，UBF)的停留时间为39h时，UBF对COD和BOD5的去除率分别为90．4％和94．5％。