五种开孔率下F-1浮阀塔板两相流接触状态初步研究

为适应当前国内石油及化工生产中所广泛应用的F-1型塔板开孔率变化范围较宽的特点,对F-1型塔板五种开孔率(11.9％,10.3％,8.7％,7.1％,5.6％)进行了塔板上的两相流接触状态研究。 试验条件下,F型浮阀塔权与锥心浮阀塔板上两相流接触状态是完全相同的。在一定气速下,开孔率不同,随着液流强度的增加,塔板上仍依次出现喷溅、混合泡沫.完全泡沫三种状态。由操作状态区域图上表明,开孔率对混合泡沫区域的范围大小没有影响,但开孔率减小,混合泡沫区域向入口清液层减小的方向移动。本文考虑了开孔率因素,得出了板上两相流接触状态转变点的准数关联式。     

浮阀塔板传质效率、雾沫夹带及两相接触状态的关联(一)——塔板两相流接触状态的观察及其相转变的关联

本文对锥心浮阀塔板上的两相接触状态进行实验观察,得出了这种塔板上喷溅、泡沫及混合泡沫的转变规律,它们与塔权入口端的清液层高度以及塔板上的雾沫夹带率有良好的对应关系。在一定气速下,随着塔板上液流强度的增加,雾沫夹带率在喷溅状态下是增加的,过渡到混合泡沫状态时转为下降,到达完全泡沫状态时又上升。 对浮阀塔板上由喷溅到泡沫状态的转变机理及两相流的基本作用力分析后,得出了转变点的准数关联式: 喷溅/混合泡沫;转变规律为: Fr~*=0.07+0.051We~* 混合泡沫/泡沫:转变规律为: Fr~*=0.1252Fl~*-0.17H_W/d_0-0.0217     

HTV船型浮阀塔板两相流动操作状态的研究

塔板上的两相流动状态研究是塔板研究和设计的基础.在空气/水物系冷模塔设备上,对HTV船型浮阀塔板的两相流动状态进行了观察。根据不同气液负荷下塔板的雾沫夹带变化规律.将HTV船型浮阀塔板的两相流动状态划分为喷溅、混合泡沫和泡沫三种操作状态.应用气液负荷、塔板几何结构及物性参数对这些状态间的相互转变进行了关联.     

浮阀塔板传质效率、雾沫夹带及两相接触状态的关联(二)——不同接触状态下塔板传质的研究

在研究了两相接触状态及其转相点规律的基础上,实验测得了锥心浮阀塔板液相传质阻力控制的默菲利效率与雾沫夹带值。通过理论推导,提出了预测该种塔板上喷溅、混合泡沫与泡沫三种不同接触状态下液相传质效率与雾沫夹带率的关联计算方法。经过初步考察,取得较满意的结果。     

反应蒸馏塔内催化剂不同装填方式的液固传质效率

采用苯甲酸颗粒-水-空气系统,进行了气液两相逆流状态下的传质实验,获得了规整装填和散堆装填两种不同装填方式对液固传质系数的影响。分析得出在载点以下的操作范围内,气液逆流反应蒸馏塔内液相雷诺数的变化对传质影响较大,气相雷诺数的影响则不明显;并且散堆装填的液固接触效率明显好于规整装填,两者效率之比为1．72倍,并采用液固接触效率关联了传质Sherwood数,得到了如下关联结果：Sh／Sc^1/3=4．65Ф^1.1ReL^0.245。     

XF-2005气液两相流流量计及其在油井中的应用

基于密度测试计算原理, 采用油、 气、 水不分离计量技术, 利用计量气液多相混合流体流量和混合流体组分的方法设计了一种气液两相流流量计, 实现了油、 气、 水混合流体流量的分别计量.     

XF-2005气液两相流流量计及其在油井中的应用

基于密度测试计算原理,采用油、气、水不分离计量技术,利用计量气液多相混合流体流量和混合流体组分的方法设计了一种气液两相流流量计,实现了油、气、水混合流体流量的分别计量.     

PDA测试浮选柱液-气两相流中气泡的流速分布

采用ＰＤＡ两相流测速技术,对ＬＨＪ浮选柱下导管内液－气两相流中气泡的流速进行了测定,获得了浮选柱内液气两相流中气泡沿径向和轴向的湍流速度分布规律。测试结果证实了ＬＨＪ浮选柱内形成泡沫流时,下导管内气泡运动处于强烈的脉动状态,该结果为揭示其矿化作用机理,建立数学模型及放大提供了理论依据。     

Y型组合式微通道多相流流动形态实验研究

微通道设备具有高效的传热、传质能力,有利于实现气液多相流的有效混合,从而提高工业应用生产效率。但对于工业应用中,形状不规则的微通道的气液两相流流动形态研究一直是微通道研究的难点。本文基于优化过的Y型组合式微通道结构,进行了复杂微通道内部全流场流动显示实验,实现了对微通道内部不同流量下的气液多相流流动形态的综合测量,获取了基于高速摄像的微通道内部气液两相流分布,对Y型组合式微通道内部流型进行判别,并对气液两相间流动规律进行了数值模拟,提取了沿流道方向的压力分布。研究以时均特征面积为指标评判了不同流型下的时均气液高效混合区域面积。结果表明,气液多相流流型会显著影响气液多相流混合剧烈程度,大大促进了气液两相流混合效果,增大了气液接触面积。     

泡沫在裂缝中流动特征的物理模拟

针对泡沫流体的流动特性,设计岩石裂缝模型和可视化裂缝模型,研究泡沫在裂缝中的流动特征并与气液两相流进行对比。研究结果表明:在可视化裂缝模型中,当气液比升高时,气液两相流容易形成气窜带,引起两相流整体流动性增强,而泡沫运移的阻力则出现升高;当流速升高时,气液两相流压力梯度呈现线性增大,而在泡沫中,低速阶段压力梯度增幅较小,高速阶段压力增幅梯度相对增大;裂缝的粗糙度会改变泡沫的微观结构进而影响泡沫的流动特征。在岩石裂缝模型中,当气液比较低时,气液两相流的流动阻力随气液比的增大而升高。当气液比大于2.5后,不同流速下气液两相流的压力梯度均开始随气液比的增高而下降,在不同气液比下泡沫的压力梯度要比两相流的高,不同的注入速度下的泡沫流动的压力梯度均随气液比的增大而升高;当注入速度增大时,两相流及泡沫的流动的压力梯度均基本呈现线性升高。     

F—1型浮阀塔板雾沫夹带的研究

本文在1.5×0.328m矩形塔冷模上研究了F-1型浮阀塔板在不同汽液接触状态下的雾沫夹带规律,得到了喷溅、混合泡沫及泡沫三种状态下的雾带预测关联式及相应的清液层高度关联式和状态转变判别式。文中分析了不同状态下雾带形成的机理和主要因素。     

旋转带蒸馏塔内液体的流动形态

旋转带蒸馏是一种新型的高真空分离技术,它对沸点相近或热敏性液体混合物具有极佳的分离效果在自行设计和建立的旋转带蒸馏冷模实验装置上,利用高频相机连拍技术对塔内壁液体流动形态进行实验观察和记录,得到了不同工况下塔壁液体的流动形态．通过无因次雷诺数建立塔壁液体流动形态的数学模型,得到了塔壁液体流动形态具有普适性意义的经验关联式,为旋转带蒸馏塔的流体流动和传质研究打下基础     

逆转捩过程中混沌特征的实验研究

利用逆转捩过程中的瞬时速度时间序列计算了逆转捩过程中反映系统无序运动程度的非线性动力学参数,即相关维数、最大Lyapunov指数和关联熵。计算结果表明,在逆转捩过程中存在混沌现象;逆转捩过程与转捩过程相反,流动形态经历了湍流－混沌－层流的演化过程。     

鼓泡床反应器中气泡尺寸和速率分布的实验研究

在内径为0.1 m、高度为1.5 m的鼓泡床反应器中,当表观气速(ug)为0.53~7.46 cm/s时,利用双头电导探针测定了上升和下降气泡的尺寸和速率。实验结果表明:在所测试的表观气速范围内,存在3个流型区域,即安静鼓泡区、过渡区和湍流鼓泡区,3区域间转变的ug分别为2.13 cm/s和4.26 cm/s。考察了不同流型区内上升和下降气泡的尺寸和速率的轴向和径向分布:在安静鼓泡区,气泡的尺寸和速率分布均匀;而在过渡区和湍流鼓泡区,气泡的尺寸和速率随反应器轴向和径向位置的改变而发生明显的变化。相同ug下,在反应器中心,下降气泡比上升气泡尺寸小30%~40%;当ug一定,轴向高度为0.6 m(h/D=6)时,反应器中心的下降气泡比上升气泡速率小55%左右;而在无因次径向位置r/R=0.8处,下降气泡比上升气泡速率小40%左右。     

外磁场中二维XY模型的动力学相变

考察了外磁场中二维ＸＹ模型的两个伦形之间的Ｄａｍａｇｅ相距随时间的演化,类似于零场情况,二维ＸＹ模型在外磁场中出现动力学相变、并存在３个温度区域     

限制失稳杆的后屈曲分析

按照不同的接触状态对杆的后屈曲性能分阶段分析.将任意两相邻接触点之间的杆分别作为研究对象.基于小变形假设,采用点接触、线接触模型,建立了通用的力学分析模型,导出了杆在不同后屈曲模态、不同接触状态下的平衡方程.通过求解平衡方程,建立了不同屈曲模态下,轴向载荷和杆、限制失稳构件之间接触状态的关系,得到了接触状态和后屈曲模态发生过渡的临界载荷条件.结果表明,当不同分段的长度相等时,将会发生后屈曲模态的过渡.与不受约束的欧拉失稳相比,杆的限制失稳过程具有丰富的分叉点.     

考虑微凸体弹塑性过渡变形机制的结合面法向接触刚度分形模型

摘要： 基于粗糙表面微凸体变形的连续性和光滑性原理,研究了在法向载荷逐渐增加时的粗糙表面单个微凸体弹塑性过渡变形机制,提出了考虑弹塑性过渡变形机制的结合面微凸体微观接触模型,建立了法向接触载荷和法向接触刚度的数学模型;基于分形几何理论,建立了结合面法向接触刚度的分形模型,并对结合面法向接触刚度进行仿真计算.结果表明：在较小的塑性指数条件下,法向接触载荷与法向接触刚度近似呈线性关系;在较大的塑性指数条件下,法向接触载荷与法向接触刚度呈非线性关系;法向接触刚度随着分形维数和法向接触载荷的增加而增大,随着无量纲分形特征尺度系数的增大而减小;所得结合面法向接触刚度的仿真计算值与铣削加工和磨削加工条件下的实验值较吻合.     

滴流床反应器压力脉动特性的测量与分析

对一个直径１０ｃｍ的滴流床反应器建立了一套压力在线测量系统。采样速度达到６８６次／秒，已经灌实际测量的需要。利用这一手段，对滴流床中存在的三种典型流型；滴流，过渡流和脉冲进行了压力脉动测量，并报道了压力脉动数据的直方图分析和谱密度分析。     

Characteristics of temporal-spatial parameters in quasi-solid-fluid phase transition of granular materials

Granular materials are ubiquitous in agricultural and pharmaceutical processes, debris and snow avalanches, ice and sediment transport in rivers. A granular material can behave like a fluid when it flows or like a solid when it stops. It can transit betwe…     

水平管内油—气—水三相流流型的研究

在较为宽广的实验参数范围内,对水平管内油－气－水三相流动的流型及其转变规律进行了实验和理论研究,分析了各种流型间的转变机理,并根据实验数据建立了水平管内的油－气－水三相流型间的转变关系式和流型图,结果表明：随着含水率的减小,在相同液速下,不同流型的转变均有提前的趋势,即转变所需的气速小;含水率对不同流型转变界限的影响程度有所不同,这主要是由于三相混合物的物性对流型的影响。