管内沸腾临界热负荷的实验研究

文中簡述了管內沸騰临界热負荷的研究現狀,介紹了作者采用的試驗裝置和方法,列出除气蒸餾水向上流过垂直不銹鋼管时的沸騰临界热負荷的試驗数据,提出經驗关系式,分析主要因素的影响,并与其他作者的数据进行比較。試驗在以下参数范圍內进行: 实驗段出口压力:1.2～1.5工程大气压实驗段出口欠热度:5～35℃流速:0.25～8米/秒热負荷:1.0×10~6～8.5×10~6大卡/米~2的实驗段材料:1X18 H9T不銹鋼管管径:(內径×厚度)4×1;6×1;9×1.5毫米管長:105毫米管长/管内径=l/d内:26.2,17.5,11.7(都大于10)在上述条件下整理成經驗关系式: gKP=0.65×10~6(1+w)~(09)(1+Δt_H)~(0.23) (1) 实驗点与經驗关系式最大偏差小于±18％,其中93％点最大偏差≤±10％。     

有攻角钝錐表面热流分布测量

本文目的系利用反射型激波风洞,測量有攻角球头鈍錐模型表面层流、湍流的热流分布。实驗条件为名义自由流馬赫数M_∞=7.1,名义自由流单位雷諾数R_(e∞)/L分别为6.0×10~6(1/米)和4.0×10~7(1/米)。在本实驗条件下,当攻角較大时(例如α=20°),鈍錐迎风面的湍流热流率是駐点热流率的0.6～0.8倍;在同一軸向位置上,迎风面的热流率比背风面的热流率大一个数量級。測量結果与理論計算值符合得較好。     

板式塔气液固三相逆流的水力学性能

对冷模装置上气、液、固三相逆流进行了流体力学实验,得到了三种不同开孔率下穿流塔板的负荷性能图。在三相逆流情况下,均可找到适宜的操作范围,塔板压降和泡沫层高度与三相逆流流体力学性能有一定的关系。塔板压降主要取决于气相速度,泡沫层高度随气速和液、气流动参数及液相流量而变化。建立了塔板压降及泡沫层高度计算模型,回归结果表明,计算模型拟合性较好。由于固相的存在,应该加大蒸馏过程中所需的回流比。     

基于空穴初生的柴油机喷孔内部流动

为揭示喷油嘴内空穴流动机理,设计可视化试验装置,观察了喷孔内空穴流动.采用混合多相流模型、空穴模型、标准k-ε方程模拟了气液两相的空穴流动.分析了不同喷油压力、气核体积分数、液体黏性、壁面物性、表面张力对空穴流动的影响.结果表明:随着入口压力的增加,空穴初生逐渐发展为超空穴;当空穴参数小于临界空穴参数时,流量系数随空穴...     

充液填料塔的传质性能分析

本文分别对充液填料塔的气相和液相传质性能进行了分析,并考虑了液体纵向混合的影响。结果说明,充液填料塔中的气相传质系数并不比普通填料塔中的大,液相的则较大而单位体积的相接触面积则不一定总是大于填料层的几何比表面积。此外,作者认为,既然在篩板上的鼓泡层中,分子擴散系数是有显著影响的,因而在充液填料塔中也应该是有影响的。从而认为,用界面动力状态理论来说明充液填料塔的传质机理是值得商榷的。     

没食子酸的络合物 Ⅰ.用分光光度法研究沒食子酸—铁(Ⅲ)絡合物

1.在沒食子酸稀溶液中加入Fe~(+++)观察到溶液的顏色随pH值的改变而变化;在pH=7.0以下,溶液呈現紫色。測定了在pH2-7,波長400-650mμ范圍內的光吸收曲綫,指出有一种络合物形成,其最大吸收在550mμ,克分子消光系数为4.13×10~3。研究了溶液的pH值对絡合物形成的影响,指出pH在5.0-7.0絡合物达到稳定。 2.用連續变化法和克分子比法測定了溶液中络合物的組成,得到沒食子酸:铁=1:1。测得絡合物的稳定常数为3.96×10~5。电迁移实驗証明络合物在溶液中是携带正电荷。志謝:本工作是在蔡镏生教授亲切指导下进行的,特此表示衷心感謝。     

海上FLNG气液逆流塔内两相流动与传质特性数值模拟

FLNG是集海上天然气开采、处理、液化、储存和装卸为一体的浮式生产装置,酸气脱除是天然气液化工艺环节中的关键步骤。以应用于FLNG的气液逆流填料塔为研究对象,采用多孔介质模型对规整填料进行建模,模型中考虑多孔介质阻力、气液相间拖曳力、气液相弥散力等的影响,通过引入动网格模型建立海况条件下填料塔的数值模型,定量研究倾斜角度、晃荡角度、晃荡周期对填料塔的气液流场及传质性能的影响。结果表明:倾斜角度3°以上对塔内液体分布影响较大,相比不倾斜工况液体均匀系数降低约30%;晃荡周期为6 s,角度在1°～6°内变化时,液相分布不均性均能得到一定的改善;增加晃荡周期至10 s,净化气中CO2物质的量分数的波动幅度增加了87%。     

板式蒸发式冷凝器两相降膜流动CFD模拟及传热研究

建立了气-液两相流二维计算流体力学(CFD)模型,运用Fluent软件对板式蒸发式冷凝器板束中气-液两相的逆流、并流两种操作进行了模拟,直观地表征了板束中喷淋水流量、风速及风向对水膜流动的影响,并用水蒸气对两种操作进行了传热实验研究.模拟分析得出的结论与实验结果吻合甚好,表明空气与水并流比逆流更有利于利用液体薄膜强化传热的特性.     

板式蒸发式冷凝器两相降膜流动CFD模拟及传热实验研究

建立了气-液两相流二维CFD模型,运用FLUENT软件对板式蒸发式冷凝器板束中气-液两相逆流、并流两种操作进行了模拟,直观地表征了板束中喷淋水流量、风速及风向对水膜流动的影响,并用水蒸汽对两种操作进行了传热实验研究。模拟分析得出的结论与实验结果吻合甚好,表明了空气与水并流比逆流更有利于利用液体薄膜强化传热的特性。     

错列圆柱表面周向压力分布的试验研究

研究了正三角形排列的3排错列圆柱受到气液两相流横向冲刷时的表面周向时均压力和脉动压力的分布特性,讨论了含气率对圆柱表面时均压力系数和脉动压力系数的影响．气液两相流的流型为细泡状流,两相隙缝流雷诺数的范围为2.0×10     

燃气发生器内气体吹除过程压降特性实验研究

为了提高运载火箭变推力调节过程中气体吹除乳化技术的成熟度，使液体燃料在低流量条件下流经喷注器时能够保持足够高的压降水平，并实现充分雾化，通过实验手段，以水和氮气为工质，针对某型号燃料头腔开展了单相液及气液两相对比实验，定量分析气体吹除乳化过程对压降水平的提升效果，基于泊金汉定理提出了一种可描述高速气液两相流混合乳化过程压降特性的数学模型。研究结果表明：气体吹入可显著提高燃料流经燃气发生器产生的压降；单相流动时，压降最高产生于阀芯处，且压降随液体流量的升高呈指数形式，而两相流动的最大压降产生于乳化混合段，且液体流量一定时，压降与气体流量呈现线性规律。通过定义无量纲参数乳化数E表征气体吹除乳化过程气液两相撞击时的动量交换强度，所建立的压降模型计算结果与实验数据的平均误差为4.38%,能够较为准确地预测气体吹除乳化过程的两相压降特性。     

新型塔填料液相轴向混合的研究

内径为136mm的有机玻璃塔中,充填三种φ16的聚丙烯填料,即:阶梯环、鲍尔环、环矩鞍,采用空气—水物系,研究了气液两相流液相轴向混合。充填层高度为1.62m。示踪剂为KCl溶液,以脉冲方式注入塔内。用时间域最小二乘法估计模型参数,获得了计算载点以下及载点—泛点区的Pe_(de)的关联式: 载点以下:P_e_(de)=5.377×10~(-4)R_e_L~(0.472)R_e_G~(0.293)(d_c/D)~(-0.867) 载点—泛点区:P_e_(de)=9.003×10~(-6)R_e_L~(0.7003)R_e_G~(0.494)(d_c/D)~(-1.593)此外,还获得了确定三种填料载点处气液两相负荷的关系曲线图。     

内置螺旋转子管式光生物反应器的流动特性数值模拟

提出了在管式光生物反应器（T-PBR）内置螺旋转子以优化其性能的方法。采用两相流模型模拟其流动特性,对内置两叶片螺旋转子、内置低流阻螺旋转子与无内置螺旋转子在旋流数、液相体积传质系数、截面速度云图、液体速度分量及气体速度分量等方面进行模拟比较。结果表明,内置螺旋转子可以增强管内旋流流动,提升气液两相间的传质效率,改善T-PBR的混合性能。最后比较了不同导程两叶片螺旋转子对T-PBR混合-传质性能的影响。     

液液传质界面扰动的实验研究

选用几种典型液液体系,对一相为膜流动时伴随有界面扰动的传质进行了研究．实验在类似湿壁塔的扩散槽中进行,利用激光全息干涉装置拍摄传质界面现象的全息图,分析界面扰动对传质速率的影响．获得了传质系数增强因子的关联式．     

垂直管不同黏度下油气水三相流压降规律研究

为研究垂直管不同粘度油气水三相流压降变化规律以及建立新的三相流压降预测计算方法,依托于中石油气举试验基地多相流试验室,对垂直上升管道中不同粘度油相下的油气水三相流动进行模拟。在固定油水比条件下,通过调整不同油相粘度、气液比、气液流量等参数进行油气水三相流试验,研究油相粘度对油气水三相管流压降变化影响规律。利用CFD软件参考试验工况模拟油气水三相流动,确定在不同粘度条件下气液两相分布情况,通过CFD软件模拟确定油水两相在充分混合后可视为单一非牛顿流体混合相。基于CFD模型结果,将三相流看作油水混合相与气相的两相流动,考虑粘度对摩阻系数的影响,根据非牛顿流体剪切特性建立了新的摩阻系数计算方法,基于M-B模型重新建立了新的压力计算方法。对比试验数据与计算结果,发现压降计算模型误差范围在15%内,满足工程实际需求,说明压降模型具有实用性。     

二维炉膛气液两相对冲流动数值模拟

以锅炉炉膛选择性非催化还原(SNCR)脱硝为应用背景,抽象出具有对称结构的二维两相流动模型,通过数值模拟,探讨气液两相对冲射流的流动和混合特性.模拟结果表明,由于炉内高速气流的扰动,液体射流并非在所有的雷诺数Re下都能穿透气体区域在模型中心线附近位置汇合.增大Re,液体穿透力增加,两侧对冲的液体射流逐渐可以在模型中汇合...     

穿流塔板上两相竞争性流动特性

对一种穿流式固阀塔板进行了流体力学冷态实验考察。采用常温、常压下的空气和水作为实验介质,测试了不同操作条件下塔板的干板压降、全板压降和清液层高度,比较了不同的塔板结构参数对流体力学性能参数的影响。实验结果表明,塔板压降和清液层高度均随着孔中心距和开孔率的减小而增大,而随着孔径的增大而增大。气液两相在穿流塔板上为逆流流动,且随着气液流量的变化呈现出4种不同的流动形态。建立了清液层高度的经验式,且计算值与实验测量值吻合良好。推导了描述穿流塔板独特的流动形态的参数即气体流通分率的数学表达式,计算结果表明,该分率随着孔中心距的减小而减小,并随着孔径和开孔率的增大而减小。     

矩形斜板湿法除尘塔气液两相流数值模拟

以自主研制的矩形斜板湿法除尘塔为物理模型,采用CFD(计算流体力学)软件Fluent对塔内三维气液两相的流场进行了数值模拟.计算中气相采用标准k-ε湍流模型,液相采用拉格朗日离散相模型,液滴的壁面行为采用壁面液膜模型.结果表明:矩形斜板除尘塔能有效地增大气液接触面积,增强气液扰动,延长气体在塔内的停留时间;在塔体的进口区域会出现烟气冲壁和液滴冲壁的现象;在进气管一侧的塔体顶部会出现流动死区;喷淋液体对气场有一定的整流作用,在喷嘴处可以观察到气体卷吸的现象;增大进口烟速,可增大液滴在塔内的充满度,但同时会出现液滴夹带的现象.最后,在不同气速,不同的液气比下对塔内的压力损失进行了实验验证,实验值与模拟值吻合较好.     

超临界CO2萃取天然维生素E的工艺研究

以甲酯化的大豆油脱臭馏出物为原料,设计了单塔超临界二氧化碳萃取天然维生素E的工艺路线,讨论了温度、压力、填料高度等因素对萃取过程的影响。结果表明,原料进料量0.02kg/h,萃取塔压力20MPa,萃取塔温度梯度40-45-50-60-70℃,气液比在80kg/h左右,塔内填料为三角填料的实验条件下,萃取效果较好,萃取后维生素的质量分数和收率分别可达24.3%和81.5%。并与双塔、三塔连续逆流操作的超临界萃取天然维生素E的工艺进行了比较,结果为双塔连续逆流萃取工艺为最佳方案。     

脉冲填料萃取塔的液滴行为与纵向混合

用四种不同尺寸的陶瓷拉西环填料和四种物料系统（汽油──水、煤油──水、苯──水、二甲苯──水）在直径为５０亳米、高为１．４米的硬质玻璃塔中分别研究了两相流速、脉冲强度,填料尺寸及物料性质对液滴大小和分散相液存量的影响。实验证明：随着脉冲强度的增加,液滴按两种方式进行破碎。本文讨论了液滴的破碎机理。当Ｒｅ１＜［（Ｒｅ１）ｋｐ］的,液滴按剪切方式进行破碎。当Ｒｅ１＞［（Ｒｅ１）ｋｐ］时,液滴按湍流破碎机理进行破碎。提出了对应于这两种破碎方式的液滴大小的准数关联式,同时也提出了同一条件下的分散相液存量的准数关联式。 在同一设备中,利用扩散模型,脉冲函数法测定了单相流动和两相流动时的纵向混合系数,并观测了流速和脉冲强度对纵向混合系数的影响。根据引起纵向混合的主要原因,对流速和脉冲的作用进行了分析和讨论。