气-水环状流携带液滴粒径几何特性的测量

用激光衍射技术测量了水平管内空气－水环状流携带液滴的粒径几何分布特性,得到了Ｓａｕｔｅｒ平均直径、体积平均直径、体积分数、折算表面积等描述粒径几何特性的参数;用双参数模型描述了液滴粒径的分布,研究了折算气速、液相折算雷诺数对液滴粒径分布的影响;并利用双平行电导探针测量了气液界面波,根据界面结构分析了环状流中液滴携带的方式．     

水平管内气液环状流液膜及扰动波特性

针对重力引起的水平环状流液膜厚度沿周向分布的不对称性,用5组双平行电导探针测量了周向5个角度处的瞬态液膜厚度随时间的变化.分析了平均液膜厚度沿周向的分布及其随气、液折算速度的变化特性.运用时频分析方法研究了环状流扰动波信号的概率密度函数、概率分布函数、自相关函数、互相关函数以及功率谱密度函数的基本特征,揭示了扰动波的特性及其沿周向的频率分布规律,为水平环状流液膜厚度的预测模型提供了实验依据.     

气液喷射器中不同液滴粒径的反应过程模型

以缩芯模型和双膜理论为基础,把气液喷射器中不同液滴的粒径分布函数用于气液两相流中,推导出了气液喷射器中不同液滴粒径的反应过程模型.并对模型中的转化率进行了实验研究,通过与理论模型计算的转化率相比较,确定传质系数kg后,模型计算结果与实验结果吻合较好,具有较高的实用性.     

空气滤清器性能试验台气溶胶特性

利用Welas-2000气溶胶粒径谱仪,通过雾化效果对比实验分别探讨了气液比、喷雾溶液的动力粘度、表面张力等物理性质以及压缩空气的压力、速度、密度等参数对发生气溶胶浓度、粒径分布及其分散度的影响,通过理论分析计算,验证了实验得到的雾化液滴Sauter平均直径及其粒径分布的经验公式.     

折流扰流组合式转子中液-液分散的实验研究

采用截面直接拍摄法获得水-硅油在内置折流扰流组合式转子管路中分散混合的画面,通过采集硅油液滴的粒径数据,得到分散混合性能指标Sautar平均直径以及硅油液滴的粒径分布曲线,对比分析了折流环数量N以及折流环表面开孔宽度大小d0对分散效果的影响。结果表明:与N=1,2相比,当折流环数量N=3时,硅油液滴的破碎程度最强,分散效果最好;当折流环表面开孔宽度d0=2,3 mm时,硅油液滴的Sautar平均直径以及粒径分布相差不大;当d0=4 mm时,硅油液滴的Sautar平均直径增大,出现粒径较大硅油液滴,粒径分布均匀性降低。     

不同管径水平管油气两相流压降模型

为得到准确的不同管径水平管气液两相流的压降预测模型,用5号白油和空气在内径为40、60、75 mm,长11.5 m的测试管内进行了水平管气液两相流实验,并结合理论分析研究了不同管径水平管气液两相分层流和环状流压降模型。结果表明:相同气、液量条件下,压降随着管径的增加而减小,且管径对压降的影响较大。结合实验中观察到的流型,分别建立了水平管层流和环状流的压降计算方法,其中层流压降模型中的液相折算系数和环状流压降模型中的气液界面摩擦系数均考虑了管径的影响,新方法对不同管径条件下实验压降预测准确,整体平均绝对误差为6.4%。     

萃取塔内液滴的测量统计技术和分布特性

研究不同界面张力的液－液萃取体系得到了传质条件下萃取塔内液滴直径的变化规律。通过改进照相技术．校正光路曲率变形，建立液滴图像处理系统，可以迅速和比较准确地得到液滴的分布曲线和统计平均直径ｄ４３，结果表明：脉冲筛板萃取塔内液滴分布可用正态分布函数来描述．并得到了液滴平均直径ｄ４３和分布方差σ的计算关联式。     

水平分层/雾化流中相间滑移特性的理论研究

通过对水平分层／雾化流中液滴和其携带流体间交互作用的分析，提出了一个预测水平分层／雾化流中轴向液滴速度分布以及弥散相和连续相之间相对滑移的理论模型，通过计算获得了两相速度参数及相对滑移参数。计算与实验结果表明：无论是从液滴轴向速度分布变化趋势的定性分析，还是从与实验数据的定量比较来看，建立的模型都是合理的。液滴速度与气相速度分布不同，在垂直方向上液滴的轴向速度近乎呈线性分布。油／气两相流动时气核中液滴与气相的平均滑移比约为0．7。     

闭式循环振荡热管内气液两相流数值模拟

建立了考虑气液界面存在及其表面张力影响的较全面描述振荡热管内气液两相流动、传热传质和相变过程的气液两相流数理模型.模型中气液分布及界面运动采用VOF方法,表面张力影响采用CSF模型,对一典型闭式循环振荡热管起始工作阶段进行数值模拟.结果表明:所建立的模型成功模拟了振荡热管初始气液分布,启动阶段管内的泡状流、柱塞流、环状/半环状流和壁面回流等复杂气液流动流型和转变,以及起始循环阶段环状流和柱塞流在竖直管段内交替出现的现象.结果与相关定性实验观测非常一致,进而分析了启动阶段2个过渡管段内工质的流动及传热.分析表明在绝热段和冷凝段之间的过渡段,工质温度、压力和流型的变化明显,管内传热工况的转变主要发生在该区域内.     

正丁醇和表观气速对外环流反应器内气泡特征的影响

用双探针电导探头测量了外环流反应器内空气-水和空气-正丁醇水溶液体系中气含率、气泡平均(Sauter)直径、气泡上升速度、气泡尺寸分布以及气液相界面积.考察正丁醇浓度和气速对流型和气泡特征的影响规律,用流体动力学理论和聚并机理对其进行分析.得到实验条件下正丁醇水溶液浓度影响气含率的临界浓度Ccrit.     

气液喷射器中不同粒径分布函数下液滴轨迹数值模拟

采用数值模拟的方法研究气液喷射器内液滴的运动轨迹,液相流场采用离散相模型。研究粒径和液滴速度对液滴运动轨迹的影响,探索了单一液滴和不同Rosin—Rammler分布函数下液滴的运动轨迹。结果表明,气相旋转气流并没有对液滴的轨迹造成太大的影响,液滴仍是以接近直线的形式向前运动;离散相液滴最终的速度主要取决于气相速度,与液滴粒径大小、粒径分布和初速度无关;液滴的运动轨迹随着Rosin—Rammler分布中均匀性系数的增加,液滴速度的增大和平均粒径的减小而发生改变,造成离散相液滴喷出趋向于集中和液滴相对远离壁面。     

水平管内液膜厚度计算及其在双参数测量中的应用

本文采用液滴交换模型计算了水平圆管内环状流液膜厚度沿管周的分布及液膜流量。根据计算结果,提出了一种新的双参数测量方案,这种方案对流动的阻力很小,具有较好的发展前景。     

不同粒径分布下超声速气粉流的理论研究

根据拉伐尔喷嘴中气粉流的数学模型，采用四种不同的粒径分布，对喷嘴中气粉流的行为作了数值计算，计算结果表明，对于粉粒粒径不均匀的超声速气粉流，按平均粒径分布计算具有较大的误差。     

不同粉粒体积分率下超声速气粉流的理论研究

根据拉伐尔喷嘴中气粉流的数学模型，并采用威布尔分布作为粒径分布，在不同粉粒体积分率下，对喷嘴中气粉流的行为作了数值计算，计算结果表明，在亚声速区中，气流参数不随粉粒体积分率的变化而变化；在超声速区中，气体速度随粉粒体积分率的减小而增大，而气体温度则随粉粒体积分率的增大而升高。     

拉伐尔喷嘴中气粉流的数学模型

考虑粉粒体积分率及粒径分布对流动的影响，建立了描述拉伐尔喷嘴中超声速气粉流行为的数学模型。     

水平管油-气-水三相流压力梯度变化特性

在内径50 mm、长40 m的不锈钢水平环道内,利用压力传感器对油-气-水三相管流压力波动特性进行试验研究,从流型的观点分析三相管流平均压力梯度随液相中入口体积含水率、气相折算速度以及液相折算速度的变化规律.结果表明:油-气-水三相管流条件下的转相点对应的人口体积含水率为40%,低于油水两相管流转相点对应的体积含水率(60%),油-气-水三相流动转相的发生与折算液速、折算气速和液相含水率均有关, Lockhart＆Murtinelli两相模型可以用来预测AN ‖ O/W流型的油-气-水三相流动压力梯度.     

气液两相流的双参数流量测量系统及其标定

描述并建立了一个基于互相关技术的气液两相流双参数测量系统。可通过标定曲线R～(-(?))和K～(DP,R)实现每相流量的在线测量。实验结果表明,其测量值总体平均百分误差在±4％以内。     

错流型超重力旋转床中液滴的运动及二维建模

从气体的流场和液滴的碰合出发，用液滴粒径－位置联合分布模型描述了液滴群运动的特征；在此基础上，提出了错流型超重力旋转填料床中液滴的二维运动模型。模型物理意义明确，不含有可调动参数。模型计算得到的液滴的相界面积与实验实测值的误差在10％以内。     

三维LDV／APV系统测量大尺度雾场的硬件布局参数及应用

通过不导电球形粒子的光散射理论，对三维ＬＤＶ／ＡＰＶ系统的硬件布局参数进行了探讨，选择了合适的粒径测量灵敏度及动态范围，可以有效测量三维大尺度雾场内液滴粒径分布、速度分布以及体积通量等重要特性参数，从而避免了短焦距发射探头和接收器不便有效测量三维大尺度雾场的缺点．该布局参数的可行性在实验中得到验证，并为进一步的应用打下基础     

搅拌对冰浆存储冰晶粒径演化的影响

为研究搅拌作用下冰浆存储过程中冰晶粒径演化的规律,基于冰晶动力学事件核模型,利用Fluent软件、耦合多相流模型与数群平衡模型对冰浆存储过程中冰晶粒径演化进行模拟,将平均粒径模拟值与实验值进行对比分析,并对模型有效性进行验证。基于修正的冰晶动力学事件核模型对搅拌作用下冰浆存储过程中的冰晶粒径演化进行模拟,分析单螺旋桨桨叶直径及位置、双螺旋桨桨叶间距对冰浆存储过程中冰晶体积分数分布、冰晶粒径数量密度分布及冰晶平均粒径演化的影响。研究结果表明:桨叶直径对冰晶体积分数分布、冰晶粒径数量密度分布及冰晶平均粒径均有影响;桨叶间距对冰晶体积分数分布影响显著;双螺旋桨能够使蓄冰槽内冰晶分布更加均匀,更能抑制冰晶粒径增长。