水平管气液环状流在新型分配器中的分配研究

设计了一种新型三通型两相分配器，该分配器主管侧壁均匀分布着直径均为3．5mm的8个小孔，主管中的气液混合物通过安装在主管外壁上的环室进入侧支管．通过在空气一水实验台上对水平管气液环状两相流通过该分配器进行的实验研究发现：与传统三通分配器的分配特性不同，该分配器的液相会优先进入侧支管．建立了相分配模型，认为对于环状流，通过管壁小孔的液膜将被小孔捕获，从而进入侧支管．该模型还提出了分配影响区修正系数，实验发现该系数与入口干度成线性关系．预测的气液相分流系数、主管出口与直通管间压力损失与实验结果吻合得很好，最大误差为7．24％．     

油气分离器内油滴轨迹的数值模拟

采用数值模拟的方法研究分离器内油滴的运动。单相流场采用各向异性的雷诺应力方程模型，气液两相流场采用相间耦合的DPM模型计算，用随机轨道模型对油滴的运动轨迹进行追踪。通过对油滴轨迹的分析，揭示了油滴在分离器中运动的物理机制。结果表明：油滴的轨迹受叶片数量、叶轮转速和油滴粒径的影响很大。     

内弹道双一维两相流数值计算的CE/SE方法

该文将CE／SE方法从气相流拓展到两相流，构造了适合内弹道两相流动的计算格式，并将之应用于内弹道膛内双一维两相流动的数值模拟中。源项采用四阶Runge-Kutta方法进行处理：与传统的MacCormack格式相比，采用CE／SE方法对膛内两相流计算无需添加人工粘性。用该方法得出的计算结果符合实际过程，与实验结果一致，说明采用此方法进行内弹道两相流计算是可行的。     

垂直向上横掠水平管束两相流型的实验研究

在小质量流速和流动沸腾条件下,对R134a工质垂直向上横掠水平光滑管束的汽液两相流型进行了实验研究,实验的质量流速范围为4~25 kg/(m2.s),质量干度范围为0.02~0.90.通过可视化观察,发现泡状流、块状流和环状流等3种流型.对汽液两相流的压差波动信号的功率谱特征进行分析的结果表明,压差时域信号的功率谱密度可以客观地鉴别泡状流、块状流和环状流3种主要流型.     

SPH方法在两相流动问题中的典型应用

应用光滑粒子法(SPH)对具有间断面的不同介质的流动问题进行模拟分析.在现有的SPH方法的理论基础上进行修正,通过对密度近似方程进行正则化处理,在理想气体状态方程中引入Van Der Waals修正项以及对物质点运动速度进行修正,模拟了密度相差较大的两相流动问题,并且使用图解分析了两相交界面在模拟过程中的清晰程度.通过气(液)泡上升以及两相溃坝问题对SPH方法在两相流动问题模拟中的可行性进行了分析.最后应用修正后的SPH方法有效再现了两相流动的物理过程,并且能清晰分辨不同介质之间的交界面,从而说明SPH方法能有效对两相流动进行模拟.     

透镜状砂岩油藏成藏过程数值模拟 ——以东营凹陷牛35-B砂体为例

为了对透镜状砂岩油藏的成藏机理进行深入研究,利用可压缩多孔介质油水两相渗流的基本原理,对东营凹陷牛35-B砂岩油藏的成藏过程进行了二维数值模拟。模拟考虑了砂体区地层沉积(剥蚀)、地层厚度变化、岩石孔渗条件变化、流体物性变化、毛管压力、相对渗透率、油气生成等一系列过程和参数。模拟再现了石油在砂体中聚集的过程,模拟得到的最终含油饱和度及其分布与现实情况基本吻合。模拟和分析结果表明,围岩和砂体的毛管压力差异是驱动石油在类似牛35-B这样的透镜状砂岩油藏中聚集的根本动力,而这一驱动力是由于围岩和砂体物性上的差异以及石油生成两种因素结合在一起而形成的。     

微圆管内非共沸混合物流动沸腾压降试验

对水平微圆管内非共沸混合工质R32/R134a的流动沸腾压降进行了试验,同时可视化观察了微圆管出口处的气泡行为.在此基础上分析了主要工况参数对微圆管内流动沸腾压降的影响,比较了微圆管、细圆管和常规管道内的两相流动压降特性.结果表明:微圆管内流动沸腾压降随质量干度和质量通量密度的增加而平稳增加.当热通量较低时,微圆管内压降增加幅度较小,但当热通量达到一定值时,微圆管内压降则以较大幅度升高.相同试验工况下微圆管内流动沸腾压降远大于常规管道.综合考虑流动压降和换热效果时,存在最佳通道结构使其换热经济性最好.     

气固两相流风洞内颗粒运动特性研究

对气固两相流风洞试验段的两相三维流场进行了数值模拟。对于两相流采用欧拉双流体模型,计算时选取标准k-ε两方程模型。模拟结果表明：试件迎风面和背风面颗粒浓度较大,但背风面粒子分布梯度随流速变化更明显;背风面区域由于重力作用,粒径越大的颗粒沉积越显著;试件迎风面颗粒沉积总量受粒径和流速的影响较大,但背风面沉积量受到的影响不明显。研究结果有助于分析两相流风洞中的流动特征,并能根据颗粒分布情况合理采取回收措施,为进行砂尘环境试验提供参考。     

壅塞现象法测量气粉两相流音速

实验研究了在水平等截面管道中空气-树脂粉两相流的音速.基于壅塞现象原理,提出了一种测量气粉两相流音速的新方法.得到了空气-树脂粉两相流在不同固气比下质量流量和滞止压强的关系,从而确定了发生壅塞现象的临界压强,进一步得到了临界压强比和固气比的关系式.考虑两相流连续方程确定出两相流的实际表观音速,并且与两相平衡流理论计算所得的理论音速进行了比较,仅为其0.5~0.7倍.     

首都国际机场3号航站楼屋面雪荷载分布研究

采用两相流理论模拟风荷载雪漂作用,认为空气相和雪相的关系为单向耦合,雪在风(空气相)的作用下发生漂移.对通用计算流体动力学软件FLUENT进行了二次开发,计算了在风作用下积雪发生迁移后屋盖表面的雪压分布,并对雪荷载改变量以及雪压分布的规律进行了分析,为结构设计提供了依据.