水平管泡状流局部实验参数的概率统计方法

引　言在水平管泡状流相分布的实验研究方面 ,Ｋｏｃａｍｕｓｔａｆａｏｇｕｌｌａｒｉ[1] 对直径为 5 0ｍｍ的水平管中的泡状流做了较详细的测量 ,孙科霞等[2 ,3] 对直径为 2 0ｍｍ的水平管中的泡状流做了测量 .他们在对测量数据的处理中都假定气泡只沿一个方向运动 ,而没有考虑气泡的横向运动 .事实上 ,气泡在管内运动时 ,在各种力的联合作用下 ,不只是沿探针主轴方向运动 .气泡与探针轴向有一入口角 ,探针测得的只是一种表观速度 ,这一表观速度一般不等于气泡实际速度 .Ｄｉａｓ等[4 ]在对双头电导探针测得的垂直管泡状流参数统计时考虑…     

气液两相泡状流界面浓度的研究

用双头电导探针对水平管泡状流局部界面参数进行了测量。用概率统计方法对测量结果进行了处理 ,计算了气泡速度、气泡直径、气泡频率、界面浓度等局部参数。结果表明 ,界面浓度沿径向的分布与气泡频率沿径向的分布类似 ,都是靠管上壁较大、靠管下壁较小。其峰值都在距上壁r/R =0 .75— 0 .95之间。与直接用探针测得的速度计算结果比较 ,速度要高 0— 8.7% ,界面浓度要大 0— 35 .2 %。     

水平管道气液两相流动态特性模型的研究

研究了低频脉动情况下应用均相模型法和分相模型法对水平直管段气液两相流动进行集中参数分析的方法。理论分析表明：管段固有频率主要决定于管段长度及 液两相流的空隙率等参数,与管段截面积的关系不大。实验证实了在层状流情况下上述结论是正确的,因而通过对其固有频率的测试有可能实现空隙率的测量。     

管道泡状流相分布模式和分布机理研究进展

对管道泡状流的相分布模式和分布机理进行了详细的回顾和介绍。从前人研究的结果发现,相分布与流动条件有关,对于小管径泡状上升流,相分布主要表现为壁面峰值分布、中间峰值分布、中心峰值分布、过渡分布和扁平分布模式;而对于小管径泡状下降流,相分布主要表现为偏离中心峰值分布、钟形分布和中心峰值分布模式。然而对于大管径泡状流,相分布与流向无关,主要表现为壁面峰值分布和中心峰值分布两种模式。除此之外,还存在双峰分布模式和双鞍分布模式。影响相分布的主要因素有气泡尺寸、管道尺寸、气液相速度、气泡的注入位置和注入方法、重力水平,而气泡尺寸为关键因素。调查发现,到目前为止仍未形成一个可以解释所有相分布模式的通用机理。部分物理现象仅通过分析升力、湍流扩散力、壁面斥力以及其他力的平衡给予定性分析。未来应进一步研究相间作用力模型、湍流相干结构对气泡输运机理等问题。     

管柱式气液旋流分离器液膜厚度的空间分布特性

管柱式气液旋流分离器(GLCC)是一种耦合离心力与重力的分离设备,其上部筒体内旋流液膜的分布特征显著影响其分离性能。液膜厚度作为该旋流液膜的关键参数,掌握其分布规律可为理解液膜的流动机制奠定基础。利用纽扣式电导传感器测量了GLCC上部筒体内的液膜厚度,通过改变入口气液相流量、入口喷嘴尺寸,系统地研究了其空间分布特性。结果表明,操作参数一定时,液膜厚度沿轴向向上趋于减小;在某一轴向位置,液膜厚度随入口气量的增大呈现\"S\"形分布,随入口液量的增大而近线性增大;此外,入口喷嘴尺寸对液膜厚度的分布影响显著:在不同的轴向位置,不同尺寸喷嘴对应的液膜厚度间的大小存在差异。液膜厚度随气液量的变化规律证明液膜逃逸是GLCC液相分离效率降低的直接原因,而喷嘴尺寸对液膜厚度沿轴向分布的影响则反映了GLCC旋流效应与重力效应间的相互作用。     

倾斜对管内上升泡状流局部界面参数分布的影响

采用双头光纤探针法研究了倾斜对圆管内(I.D.50 mm)上升泡状流界面参数径向分布的影响。探针测量的局部界面参数包括局部空泡份额、界面面积浓度(IAC)和局部气泡通过频率。实验以空气和水为工质,表观速度分别为0.002~0.037 m·s^-1和0.072~0.569 m·s^-1;倾斜角度为5°、15°和30°。结果表明,竖直条件下界面参数呈核峰型、壁峰型、中间型及过渡型4种典型的分布。倾斜条件下大量气泡向上部聚集,界面参数分布不对称。中间宽峰向通道上部倾斜,且峰值随倾斜角度增加而增大。同时,下壁面附近峰值被削弱,甚至消失,上壁面附近峰值迅速增大。界面参数沿直径从r_i/R=-0.84到上半部分峰值处逐渐增加,且增加速率随倾斜角度增加而增大。倾斜条件下Sauter直径明显比竖直条件下大。     

倾斜通道内泡状流空泡份额分布特性

对窄矩形通道(3.25 mm×43 mm)和常规圆管(i.d.50 mm)内泡状流空泡份额分布特性进行了实验研究,探究倾斜对气泡和气液界面分布的影响。实验以空气和纯净水为工质,倾斜角度为5°、10°和15°。结果表明窄矩形通道内空泡份额主要呈壁峰型分布,未观察到核峰型分布;常规圆管内存在核峰型和壁峰型两种分布类型。倾斜对窄矩形通道和常规圆管内壁峰型分布影响相似,即随着倾斜角度的增加,靠近上壁面的峰值被加强,靠近下壁面的峰值被削弱直至消失。对于圆管内核峰型分布,倾斜导致中间宽峰向通道上部倾斜,且峰值随倾斜角度增加而增大。此外,竖直和倾斜条件下壁峰型分布的峰值较常规圆管更加接近通道中心位置。     

倾斜通道内泡状流空泡份额分布特性

对窄矩形通道（3.25 mm×43 mm）和常规圆管（i.d.50 mm）内泡状流空泡份额分布特性进行了实验研究,探究倾斜对气泡和气液界面分布的影响。实验以空气和纯净水为工质,倾斜角度为5°、10°和15°。结果表明窄矩形通道内空泡份额主要呈壁峰型分布,未观察到核峰型分布;常规圆管内存在核峰型和壁峰型两种分布类型。倾斜对窄矩形通道和常规圆管内壁峰型分布影响相似,即随着倾斜角度的增加,靠近上壁面的峰值被加强,靠近下壁面的峰值被削弱直至消失。对于圆管内核峰型分布,倾斜导致中间宽峰向通道上部倾斜,且峰值随倾斜角度增加而增大。此外,竖直和倾斜条件下壁峰型分布的峰值较常规圆管更加接近通道中心位置。     

斜孔塔板上气液两相局部统计特性研究

<正>煤气化生成的合成气用途广泛,就煤气用途而言主要有两个方面:整体煤气化联合循环发电(IGCC)和作为合成化工产品的原料。他们都对煤气净化提出严格的要求。未经净化的煤气直接进入IGCC系统,不仅影响传热效果还会影响设备的使用寿命,同时也会污染环境;而作为合成化工产品原料,如合成氨、醇类、烃类等碳氧化合物,在合成化工     

应用电导探针测定鼓泡塔内气泡参数

介绍了一种性能稳定的双头电导探针的制作工艺、测量原理。并用此电导探针测量了一定静液层高的带单个泡罩的鼓泡塔内气液两相流参数,包括局部气含率、界面浓度、当量直径等,并首次回归了局部气含率随空间位置、气体流量变化的关联式。     

子波分析识别环流反应器泡状结构实验

用热膜测速技术以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量了环流反应器内气液二相流速度的时间序列信号,对气液二相流速度信号中自动识别泡状流结构进行了研究。用子波分析方法,将热膜测速仪输出的气液二相流混合速度信号在时域空间和频域空间同时进行时频双局部化多尺度分解,研究了气液二相流中液相流和泡状流结构的分尺度时域特征和分尺度能谱等统计特征,利用子波能谱分析的能量最大准则,提出了一种用子波变换自动识别气液二相流中泡状流结构的新方法。     

微通道内弹状流气液分离的数值研究

微小三通管内的流量分配及相分配特性对微型工程设备的正常运行至关重要.为了研究微三通管流体分配器的相分配特性,采用计算流体动力学(CFD)方法,对微小三通管道模型进行了数值模拟.计算了jG=0.1m/s,jL=0.05 m/s的两相流不同时刻的相分布图,得到了气泡流经三通管时,气泡分离经历的过程.以空气和水为介质,研究了在不同气相速度和不同液相速度下,采出分率与质量分离效率的关系.气体速度不变,液体速度越大,质量分离效率越高,相的重新分配越不均匀.液体速度不变,气体速度越大,质量分离效率变化不大,总体为气体比液体更容易从侧支管采出.     

微反应器结构对气液二相分布规律的影响

采用高速摄像仪对3种结构的微反应器内气液二相流型、流动分布及空隙率进行了研究。微反应器采用内置分布实现气液二相分布,3个内置分布器分布角度依次为60°,90°,120°。采用各支通道内气泡长度、气泡速度的相对偏差,相对标准偏差值体现气液二相分布的不均匀程度,考察了分布器结构对各支通道内空隙率的影响。结果表明:随内置分布器分布角度的增大,在实验范围内,各支通道气泡长度分布均匀程度减小,气泡运动速度分布均匀程度增大。各支通道空隙率变化与内置分布器分布角度及支通道与主通道的相对位置有关。