泡沫油运动形态的可视化研究

委内瑞拉Orinoco地层油复杂的“泡沫油”流动特征在油藏开发及实验室研究中受到高度重视,不同压力下的泡沫油微观形态研究对探寻渗流机理尤为重要。低于泡点压力时泡沫油表现出复杂的形态变化,实验利用可视化模型观察和分析了气泡的形成、生长过程、合并和分裂现象,并发现气泡通过孔隙时具有独特的运移特征：当气泡接近和通过孔喉时,运移速度明显加快。不同直径的气泡伴随有变形、翻转和吸附等形式。对模型表面粗糙度、孔隙大小、气泡尺寸等因素进行分析后,发现气油比是影响气泡数量的关键因素,但其不是气/液界面相互作用的主要因素。气泡的产生及运动过程受压降和重质组分的双重作用,高沥青质、胶质含量决定了泡沫油的渗流特征。     

湍流作用下可压缩液体中空化泡的动力学特性

以水为工作介质, 在综合考虑了液体黏性、表面张力、液体压缩性以及湍流作用等因素的情况下, 对孔板水力空化反应器中空化泡动力学行为特性进行了详细数值研究. 详细分析了湍流作用、空化泡初始半径、孔板下游恢复压力、管道直径以及孔板直径与管道直径之比对空化泡运动特性及其所形成的压力脉冲的影响规律, 发现了一些新现象, 如空化泡半径二次生长现象. 研究结果可为水力空化反应器的优化设计以及水力空化技术的实际应用提供一定的理论指导与技术支撑.     

气泡群动力特性模拟分析

采用VOF(volume-of-fluid)中的PLIC(piecewise linear interface calculation)界面重构方法模拟研究了三维气泡群的上升过程及其对周围流场的扰动.重点分析考察了大量气泡上升过程中的动力学特性,伴随着随机的碰撞与融合等现象,气泡分布经历了由规则到扇形体再到随机的过程;在大雷诺数时融合过程表现为整体行为.受到融合过程的影响,周围流场表现出明显的振荡现象,且气泡群中心受到的扰动高于外围流体.     

岩浆脱气动力学研究进展

岩浆脱气动力学是地球动力学的一个重要方面,介绍H2O和CO2在岩浆中溶解,气泡成核,气泡生长与上升以及岩浆喷发等过程的研究成果。由前人的研究结果可知,压力降低使得气体在岩浆中过饱和是气泡形成的主要原因,气体过饱和度增大加速气体的释放和气泡的生长,进而导致岩浆的浮力增大,岩浆上升速度加快,气泡膨胀和加速作用发生在岩浆爆裂之前,并且是引起爆裂的真正原因,此外,CO2的溶解度较小和岩浆中CO2含量较高是所泡中CO2含量高的主要原因,同时也指出,文献中的模型与岩浆喷发的实际情况相比,体系成分过于简单,还有待进一步完善,对岩浆脱气动力学研究作了客观评价和展望。     

气液搅拌混合装置中气泡大小分布的微机自动测量系统

采用毛细管光电法,并用微型计算机构成的测量系统,较好地解决了气液混合装置中气泡大小分布的在线自动测量。它测量准确度高,速度快,操作简便,为研究气泡的分散机理以及气液反应器的监控提供极其有用的近代化科研手段。本文阐述了光电检测法原理,介绍微机测量系统的硬件配置和信息采集和数据处理软件,并附有运行实验结果。     

气液环流反应器中基于大,小气泡的气含率和液相流动研究

针对矩形卧式多级串联环流反应器，在改变气速和表面张力的情况下，将气泡分为大气泡和小气泡两大类，对全系统的气含率、大气泡和小气泡的气含率、液相循环速率、气泡直径等进行了实验考察，并利用漂流模型，最小能耗原理等进行了模拟计算 。     

三探头单纤光导探针测量二维气泡速度

开发了一套新型的三探头单纤光导探针测量系统，用于测量二维气泡速度。传感部件为光导探针，探针由平面分布的３个探头组成。在光路设计上，用光分路器取代传统的分光镜，使探针光路简单、易于调节，同时使系统紧凑、经济。针对二维气泡运动的特点，开发了无相关信号剔除算法和相关分析数据处理方法，用来计算气泡速度大小和方向角。用本系统测量气泡自由上升运动的速度，并与经验关系式计算结果相比较，二者的偏差在±３０％之内，说明本系统的测量结果具有一定精度     

气固流化床中乳化相的结构及气泡稳定性分析

提出了一个关于流化床中气饱周围乳化相结构的物理模型，分析了扰动信号在气固流化床中的传播规律及其对气泡稳定性的影响，得到了最大稳定气泡尺寸，并与相关的理论研究和实验结果进行了比较。     

氢气泡测速法在连铸水模拟实验中的应用

用自制的测试装置首次将氢气泡定量测速技术用于水模拟连铸结晶器中。利用氢气泡团的时间－脉线组合图谱所提供的时间、位移信息测定了不同拉坯速度下水模拟结晶器中若干点的流速，用以验证水模拟连铸结晶器中流体流动数值模拟的结果。