具有部分自由液面水平管流的理论计算方法

本文对未充满液体具有部分自由液面的圆管内的流动提出一种理论计算方法.理论可以正确预报"脱体点"的位置、流量、自由液面曲线形状等重要物理量.文中还讨论了管直径D、长度L、流体密度ρ、粘度μ及液位高度等参数对流动的影响.文中以光学玻璃连续熔炼系统中起重要作用的联接管内的流动为例作了具体计算,并与实验结果作了比较,理论与实验结果吻合良好.本文给出的理论方法可推广于一般截面形状的具有部份自由液面的管流计算.     

三角形沟槽面圆管湍流减阻的大涡模拟数值研究

湍流减阻对水上船舶、潜艇、飞机以及长输油管道等运输工具的节能减排具有重要意义。利用大涡模拟(LES)对光滑圆管和三角形沟槽面圆管的流场进行数值研究,验证了LES在非光滑表面圆管湍流减阻研究的可行性,为其他形式的沟槽面圆管的减阻研究提供依据。同时对光滑及沟槽面圆管流场进行分析,并探讨了三角形沟槽的减阻机理。     

油水气三相流的流型及泡状流向弹状流的转变

油水气多相混输是海上油气田开发中赖以取得重大经济效益的技术,其流动特性的准确计算是管线设计及安全、经济运行的重要依据.首先,通过实验确定出了油水两相混合物由油包水(W/O)向水包油型(O/W)的转变发生在含水率约为0.45时.垂直下降管内油水气三相流的流型基本上可以划分为油包水和水包油型的泡状流、弹状流及环状流.通过对垂直下降管内气泡碰撞、合并机理的分析建立了油水气三相流动过程中泡状流与弹状流间的转变界限的计算式,该转变发生的临界截面含气率约为0.35,计算结果与实验值的平均误差为11%.泡状流向弹状流的转变主要取决于折算气速和折算液速的大小,含水率对转变界限的影响较弱.