气水两相下降流中泡状流与段塞流转换边界研究 被引量：1

1

作者 冯一波 石书强 +5 位作者 王建海 丁保东 李婷婷 徐梓然 王珍 韩宇飞 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期166-174,共9页

针对塔河油田气水混注驱替“阁楼油”过程中泡状流与段塞流转换边界不清的问题,利用数值模拟方法对气水两相下降流中泡状流与段塞流进行了模拟分析。结果表明:在气相表观流速为0.01~1.00 m/s、液相表观流速为0.03~2.00 m/s、管径为76 m... 针对塔河油田气水混注驱替“阁楼油”过程中泡状流与段塞流转换边界不清的问题,利用数值模拟方法对气水两相下降流中泡状流与段塞流进行了模拟分析。结果表明:在气相表观流速为0.01~1.00 m/s、液相表观流速为0.03~2.00 m/s、管径为76 mm的模拟条件下,管道中主要为泡状流和段塞流;与模拟结果相比,Barnea、Kokal、薛玉卿模型预测的转换边界偏小,Bhagwat和Yijun模型预测的转换边界偏大;随着气相表观流速增加,泡状流向段塞流转换时所需液量逐渐增大;在低液量条件下,越靠近管道中心,气泡数量越多,空隙率越大;随液量增加,单个小气泡体积减小,气泡在整个管道横截面上分布越均匀。基于漂移模型,考虑气泡群滑脱速度,建立了新的泡状流与段塞流转换边界模型,216组文献数据验证结果显示,新模型准确率为95.37%,准确度较高。建立的泡状流—段塞流转换边界模型,不仅可提高井筒压力、温度模型的计算精度,同时对塔河油田现场注入井井口参数优化、注入设备优选和提高“阁楼油”驱替效率有很好的理论指导意义。 展开更多

关键词 泡状流 段塞流 转换边界 气水混注 阁楼油 缝洞型油藏

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水平管内气液两相泡状流进口段的实验研究 被引量：6

2

作者 杨建 张鸣远 +2 位作者 张超杰 苏玉亮 任长春 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期895-898,共4页

在水、空气实验回路上对水平管内气液两相泡状流的壁面切应力进口段进行了实验研究 .通过测量实验段入口段的压强梯度沿管长的变化来确定进口段的长度 .在实验中 ,分别使用了轴向进气 (A型 )和径向进气 (B型 ) 2种混合器 .通过对实验数... 在水、空气实验回路上对水平管内气液两相泡状流的壁面切应力进口段进行了实验研究 .通过测量实验段入口段的压强梯度沿管长的变化来确定进口段的长度 .在实验中 ,分别使用了轴向进气 (A型 )和径向进气 (B型 ) 2种混合器 .通过对实验数据的综合分析 ,给出了预测进口段的关联式 .实验及计算结果表明 ,在实验参数范围内 ,控制单相水和两相泡状流壁面切应力进口段的主要机理是相同的 ;进口段长度随液流雷诺数的增大而增大 ,随截面含气率的增加而增大 ;实验值和估算值的偏差在 10 8%以内 . 展开更多

关键词 进口段 切应力 压降 气液相两泡状流 水平管 雷诺数 截面含气率

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泡状流相分布及湍流结构的欧拉-拉格朗日双向耦合数值研究 被引量：4

3

作者 庞明军 魏进家 +1 位作者 刘海燕 宇波 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1-5,共5页

使用欧拉-拉格朗日双向耦合数值模拟方法对泡状流的相分布及气泡对液相湍流产生的影响做了详细的调查.液相的速度场采用直接数值模拟方法求解,气泡的运动轨迹由牛顿运动方程计算.相间的耦合是把相间作用力作为液相动量方程的源相来实现... 使用欧拉-拉格朗日双向耦合数值模拟方法对泡状流的相分布及气泡对液相湍流产生的影响做了详细的调查.液相的速度场采用直接数值模拟方法求解,气泡的运动轨迹由牛顿运动方程计算.相间的耦合是把相间作用力作为液相动量方程的源相来实现的,所考虑的相间作用力有阻力、剪切升力、惯性力等.研究表明:阻力、浮力、剪切升力和虚拟质量力对气泡的运动具有重要影响,大量的气泡在剪切升力的作用下聚集在壁面附近;与单液体相相比,气泡的加入使液相的平均速度、湍流强度和雷诺应力均有一定幅度的降低,而且气泡的加入修改了阻力系数公式. 展开更多

关键词 泡状流 欧拉-拉格朗日 双向耦合 直接数值模拟

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水平井筒气液两相分散泡状流流动模型 被引量：7

4

作者 吴宁 宿淑春 张琪 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 2001年第1期25-27,共3页

通过对分散泡状流流型中的分散气泡进行受力分析 ,考虑了管壁入流或出流的影响 ,得到水平井筒气液两相变质量流动分散泡状流向间歇流流型转变的判别方法。并分别应用气、液两相质量守恒方程和动量守恒方程 ,考虑管壁存在入流或出流对于... 通过对分散泡状流流型中的分散气泡进行受力分析 ,考虑了管壁入流或出流的影响 ,得到水平井筒气液两相变质量流动分散泡状流向间歇流流型转变的判别方法。并分别应用气、液两相质量守恒方程和动量守恒方程 ,考虑管壁存在入流或出流对于分散泡状流流型压降的影响 。 展开更多

关键词 水平井 井筒 气液两相 分散泡状流 流型转变 计算模型

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两种群体平衡模型在大规模多粒径泡状流中的应用研究 被引量：3

5

作者 段欣悦 厉彦忠 +1 位作者 张孜博 屠基元 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期92-98,共7页

为了研究大规模多粒径泡状流流动特性,考虑到气泡聚并、破裂等微观机制现象对气泡尺寸、数密度等宏观参量的影响,分别采用两种基于群体平衡方程的数学模型———群数密度传递(BNDT)模型与多气泡组质量传递(MUSIG)模型,对具有聚并主导趋... 为了研究大规模多粒径泡状流流动特性,考虑到气泡聚并、破裂等微观机制现象对气泡尺寸、数密度等宏观参量的影响,分别采用两种基于群体平衡方程的数学模型———群数密度传递(BNDT)模型与多气泡组质量传递(MUSIG)模型,对具有聚并主导趋势特征的多粒径气液泡状流实验MTLOOP进行数值模拟,并与实验进行了对比研究,结果发现:两种群体平衡模型均可以较准确地捕捉到多粒径泡状流中气泡尺寸变化趋势以及含气率分布特征转换,且预测精度相当;与MUSIG模型相比,BNDT模型计算时间节省了1/20～1/10,因此更适用于火箭工程中大型气液泡状流的工程预测. 展开更多

关键词 多粒径泡状流 群体平衡模型 气泡聚并 气泡破裂 数值模拟 火箭工程

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井筒中垂直泡状流传热实验研究 被引量：2

6

作者 孙宝江 马永乾 +2 位作者 高永海 王志远 朱海龙 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第5期35-39,115,共5页

通过理论实验相结合的方法研究石油钻采过程中井筒内泡状流传热问题.根据井筒内泡状流流动特点,以传热学基本理论为基础,建立考虑泡状流流动参数分布的泡状流传热模型,并在模拟井筒多相流传热实验装置上进行了泡状流传热实验,对所建立... 通过理论实验相结合的方法研究石油钻采过程中井筒内泡状流传热问题.根据井筒内泡状流流动特点,以传热学基本理论为基础,建立考虑泡状流流动参数分布的泡状流传热模型,并在模拟井筒多相流传热实验装置上进行了泡状流传热实验,对所建立的传热模型进行评价,研究传热规律.结果表明:建立的泡状流传热模型计算精度良好;泡状流对流换热系数随液体流量增大线性增加,随平均空隙率增大线性减小,液体流量是影响泡状流对流换热系数的主要因素.研究两相流传热要考虑流型自身的流动特点. 展开更多

关键词 垂直泡状流 井筒 传热模型 传热实验

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水平管泡状流强制扰动下的空隙波特性 被引量：2

7

作者 龚圣捷 刘磊 +2 位作者 张海鹏 赵彦春 周芳德 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期537-540,545,共5页

在水平透明玻璃管内以空气和水为流体介质研究了强制扰动下气-液两相泡状流空隙波的特性,应用高速摄影仪和电导探针,对不同扰动频率下空隙波的不稳定性和波速进行了观察测量.研究结果表明,空隙波对于外界周期性扰动具有频率选择特性,随... 在水平透明玻璃管内以空气和水为流体介质研究了强制扰动下气-液两相泡状流空隙波的特性,应用高速摄影仪和电导探针,对不同扰动频率下空隙波的不稳定性和波速进行了观察测量.研究结果表明,空隙波对于外界周期性扰动具有频率选择特性,随含气率的提高,扰动传播的衰减减慢,流动不稳定性增加.对应于一定的扰动频率,空隙波有不同的速度概率分布,呈现色散特性.空隙波的波速概率分布在两相混合流速处出现峰值,向两侧加速递减,与高斯分布接近. 展开更多

关键词 空隙波 泡状流 两相流

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微通道人工泡状流的Lattice Boltzmann数值模拟 被引量：2

8

作者 董志强 徐进良 蒋方明 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期262-266,共5页

采用高频电控热激发汽泡的方式构造微通道人工泡状流,可以有效抑制微通道沸腾流动的不稳定性和强化传热。本文基于Lattice Boltzmann大密度比多相流复合模型,数值研究了通道内人工泡状流的流动和传热,通过比较分析不同发泡频率的泡状流... 采用高频电控热激发汽泡的方式构造微通道人工泡状流,可以有效抑制微通道沸腾流动的不稳定性和强化传热。本文基于Lattice Boltzmann大密度比多相流复合模型,数值研究了通道内人工泡状流的流动和传热,通过比较分析不同发泡频率的泡状流,量化分析了汽泡运动和增长对微通道流动与传热的相互影响。一方面着重分析了汽泡运动对微通道运动边界层以及汽泡相变增长对热边界层的影响,另一方面也研究了边界层对汽泡动力行为的影响,所得结论对研究抑制微通道沸腾流动不稳定性和强化传热有参考意义。 展开更多

关键词 LATTICE BOLTZMANN Method 微通道 泡状流 沸腾流动不稳定性 传热

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水平井气水变形泡状流测井分析模型实验研究 被引量：4

9

作者 路菁 吴锡令 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期83-87,14,共5页

变形泡状流是水平井气水两相石油开发测井过程中最为常见的流型之一,为建立适用于此流型的测井分析模型,在16m长、可任意倾斜的透明实验环路上,以空气和自来水为介质,利用实际测井仪器串,对井斜75°～90°达到稳定的气水变形泡... 变形泡状流是水平井气水两相石油开发测井过程中最为常见的流型之一,为建立适用于此流型的测井分析模型,在16m长、可任意倾斜的透明实验环路上,以空气和自来水为介质,利用实际测井仪器串,对井斜75°～90°达到稳定的气水变形泡状流动进行实验测量,通过把握实验过程中变形泡状流的流动特性及机理,选择以漂移流动模型为基础进行理论推导修正。基于实验数据的模型检验证明,实验数据符合修正后模型反映的流动规律。依据实验数据计算的相分布系数与漂移速度系数,体现了水平及近水平井眼中仪器串对井筒内原有流动状态的干扰。分析模型能同时反映水平井气水变形泡状流测井过程中的流动机理以及仪器测量对流型的影响,适用于水平井气水变形泡状流测井解释。 展开更多

关键词 水平井 气水两相 变形泡状流 石油开发测井 漂移流动模型 测井分析模型 实验研究

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水平管泡状流界面浓度研究 被引量：2

10

作者 孙科霞 张鸣远 陈学俊 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期24-27,31,共5页

利用双头电导探针测量技术，研究了水平管内空气－水两相流的界面浓度，并得到了气液两相流的界面特性参数（如气泡速度、气泡尺寸和界面浓度）及其随气液两相流量的变化规律．研究发现：随着气相流量的增大，各点的气泡速度、气泡尺寸... 利用双头电导探针测量技术，研究了水平管内空气－水两相流的界面浓度，并得到了气液两相流的界面特性参数（如气泡速度、气泡尺寸和界面浓度）及其随气液两相流量的变化规律．研究发现：随着气相流量的增大，各点的气泡速度、气泡尺寸、界面浓度相应增加；随着液相流量的增大，除气泡速度随之增大外各点的其它参数随之减小．水平管内界面浓度在同一测量角度的径向分布类似，界面浓度在管内除水平管径方向外，沿其它方向的分布都是非对称的．局部界面浓度在管子的上部最高可达６００ｍ－１。 展开更多

关键词 气液两相泡状流 界面浓度 水平管 传热

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油水气三相流的流型及泡状流向弹状流的转变 被引量：2

11

作者 王树众 昝元峰 +1 位作者 王祺 林宗虎 《西安石油学院学报（自然科学版）》 CAS 2003年第6期31-34,共4页

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... 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. 展开更多

关键词 油水气三相流 流型 泡状流 弹状流 垂直下降管流 油气运输 混输工艺

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水平管泡状流局部统计特性的实验研究 被引量：3

12

作者 孙科霞 张鸣远 陈学俊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期228-233,227,共6页

利用双头电导探针技术测量了水平管内空气－水两相流的局部统计特性。分析了两相流局部统计参数如局部空隙率、气泡频率、气泡速度、气泡尺寸、界面浓度等参数随气液两相流量的规律变化。研究发现水平管内相分布与垂直管内相比呈现出更... 利用双头电导探针技术测量了水平管内空气－水两相流的局部统计特性。分析了两相流局部统计参数如局部空隙率、气泡频率、气泡速度、气泡尺寸、界面浓度等参数随气液两相流量的规律变化。研究发现水平管内相分布与垂直管内相比呈现出更为复杂的形态，水平管内局部空隙率、界面浓度在同一直径方向的分布呈现类似分布，在管内除沿水平管径，即９０°线外，沿其它直径的分布都是非对称的。界面浓度在管内最高可达６００ ｍ － １，反映靠近管子上壁的热质交换最强烈。 展开更多

关键词 气液两相泡状流 局部统计参数 双头电导探针

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水平管内气液两相泡状流壁面切应力的研究 被引量：1

13

作者 苏玉亮 张鸣远 +2 位作者 侯洪宁 朱宪然 杨建 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期497-501,共5页

利用TSI-1268W热膜探针测量了内径为35 mm的水平管内气液两相泡状流的壁面切应力,得到了充分发展段同一截面上不同周向位置处的壁面切应力及其波动幅度数据.结果显示,管道顶部壁面切应力瞬时信号的功率谱密度没有明显的单一峰值,表明壁... 利用TSI-1268W热膜探针测量了内径为35 mm的水平管内气液两相泡状流的壁面切应力,得到了充分发展段同一截面上不同周向位置处的壁面切应力及其波动幅度数据.结果显示,管道顶部壁面切应力瞬时信号的功率谱密度没有明显的单一峰值,表明壁面切应力的变化具有非周期性特征.液相中加入气泡后,在管道下部的壁面切应力增大,在含气率较高的管道上部出现了壁面切应力减小的现象.随着气相流速的增加,管道上部的壁面切应力有较小幅度的降低,管道中下部的壁面切应力有较大幅度的增加;随着液相流速的增加,管道中下部的壁面切应力增加的幅度基本相同.低液流速度下,在管道上部,泡状流时的壁面切应力波动幅度要小于单相液流时的值,并随着气相流速的增加而减小,在管道下部,泡状流时的壁面切应力波动幅度与单相液流时的值接近.气泡的加入似乎对壁面切应力的波动有抑制作用,在高液流速度下,加入气泡对壁面切应力波动幅度的影响变小. 展开更多

关键词 壁面切应力 水平管 泡状流

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水平管内气液两相泡状流壁面切应力的实验测量 被引量：1

14

作者 苏玉亮 张鸣远 +2 位作者 杨建 侯洪宁 朱宪然 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期81-84,共4页

利用TSI-1268W热膜探针测量了内径为35mm的水平管内气液两相泡状流的壁面切应力,得到了充分发展段上壁面切应力沿周向的分布数据。测量结果表明,液相中加入气泡后,在管道下部的壁面切应力增大,在含气率较高的管道上部出现了壁面切应力... 利用TSI-1268W热膜探针测量了内径为35mm的水平管内气液两相泡状流的壁面切应力,得到了充分发展段上壁面切应力沿周向的分布数据。测量结果表明,液相中加入气泡后,在管道下部的壁面切应力增大,在含气率较高的管道上部出现了壁面切应力减小的现象。随着气相流速的增加,管道上部的壁面切应力有较小幅度的降低,管道中下部的壁面切应力有较大幅度的增加。 展开更多

关键词 壁面切应力 水平管 泡状流 热膜测量

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垂直上升管内气液两相泡状流的存在条件 被引量：4

15

作者 何鸿辉 刘国青 刘波涛 《航天器环境工程》 2005年第5期268-272,共5页

文章对垂直上升管内气液两相泡状流的存在条件进行了研究。对重力自循环的流动机理进行了理论分析,指出了泡状流的流型转变机理,并分别从Hewitt-Roberts流型图、Taitel泡状流与弹状流的判别式、泡状流存在的最小管径Barnea模型3个不同... 文章对垂直上升管内气液两相泡状流的存在条件进行了研究。对重力自循环的流动机理进行了理论分析,指出了泡状流的流型转变机理,并分别从Hewitt-Roberts流型图、Taitel泡状流与弹状流的判别式、泡状流存在的最小管径Barnea模型3个不同角度分析并验证了某空间模拟器的液氮制冷系统结构的合理性。 展开更多

关键词 垂直上升管 气液两相流 泡状流 流型转变 机理

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气相压力对CO_(2)/H_(2)O气液两相泡状流中20#钢初期腐蚀行为的影响 被引量：1

16

作者 杨贵荣 宋文明 +2 位作者 潘照霞 马颖 郝远 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期198-203,共6页

在气液两相流条件下,为研究CO_(2)压力对20#钢初期腐蚀行为的影响,采用气液两相流的动态腐蚀平台,通过失重法、SEM、EDS、XRD等系统研究了20#钢在不同CO_(2)压力下的腐蚀速率、腐蚀形貌及产物。结果表明:在不同腐蚀时间下,腐蚀速率均随C... 在气液两相流条件下,为研究CO_(2)压力对20#钢初期腐蚀行为的影响,采用气液两相流的动态腐蚀平台,通过失重法、SEM、EDS、XRD等系统研究了20#钢在不同CO_(2)压力下的腐蚀速率、腐蚀形貌及产物。结果表明:在不同腐蚀时间下,腐蚀速率均随CO_(2)压力的增大呈先减小后增大的趋势,在CO_(2)压力为0.1 MPa时出现最小值,同一CO_(2)压力下腐蚀速率偏差随着时间的延长明显降低,表面腐蚀产物的致密度随着CO_(2)压力的增加而提高,不同CO_(2)压力下管壁表面腐蚀后的形貌呈现两种不同的特征,即粗糙区和相对平滑区,两种特征区内均包括相对均匀产物与突起产物,均匀产物中C和O的含量均低于突起产物,两种产物中C和O的含量随CO_(2)压力的升高而升高,表面腐蚀产物的主要构成相为FeCO_(3)、γ-FeOOH、Fe_(3)O_(4)。 展开更多

关键词 气液两相泡状流 CO_(2)压力 腐蚀产物特征 成分

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基于双流体模型的喷管内泡状流数值模拟 被引量：1

17

作者 付英杰 魏英杰 张嘉钟 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第1期81-86,共6页

基于双流体模型,引入两相间的热量传递方程,采用变步长的Runge-Kutta法,对喷管内泡状流进行了数值模拟。重点分析了入口处气泡半径、两相间速度差异及温度差异对流动的影响。计算结果表明:入口气泡半径越大含气率在喷管内变化越剧烈;两... 基于双流体模型,引入两相间的热量传递方程,采用变步长的Runge-Kutta法,对喷管内泡状流进行了数值模拟。重点分析了入口处气泡半径、两相间速度差异及温度差异对流动的影响。计算结果表明:入口气泡半径越大含气率在喷管内变化越剧烈;两相间速度差异在距入口很小范围内迅速减小,入口气相速度较高时,流场压力略有升高;两相温差变化受对流换热系数影响较大:对流换热系数越大,气相温度趋近于液相温度越迅速,初始温度差异对流场影响也越小。 展开更多

关键词 双流体模型 热量传递 泡状流 缩放喷管 数值模拟

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臥式螺旋管内汽液两相泡状流转变的理论预报模型 被引量：2

18

作者 郭烈锦 陈学俊 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 1991年第4期289-293,5,共5页

本文对卧式螺旋管内汽液两相泡状流动及其转变的特征进行了详细的试验研究,并以现象为根据建立了泡状流转变的通用模型和预报准则,试验数据与理论预报结果符合程度很好。模型考虑了重力和离心力联合作用下的机制,同时适用于直管及其它... 本文对卧式螺旋管内汽液两相泡状流动及其转变的特征进行了详细的试验研究,并以现象为根据建立了泡状流转变的通用模型和预报准则,试验数据与理论预报结果符合程度很好。模型考虑了重力和离心力联合作用下的机制,同时适用于直管及其它弯曲管道。 展开更多

关键词 汽液两相流 泡状流 预报模型

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气液两相泡状流动中的压力分析 被引量：1

19

作者 谭欣星 席光 《动力工程》 CSCD 北大核心 2003年第3期2476-2479,共4页

利用相平均和含气率 α权重时间平均推导了气液两相泡状流的动量方程 ,分析了动量方程中的压力项 ,并对 T型管中的气液两相泡状流进行了数值模拟 ,确定其含气率和压力的分布规律。图 2参

关键词 T型管 两相泡状流 压力分析

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水平管气液两相泡状流入口段流速场的实验研究

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作者 杨建 张鸣远 +2 位作者 李荣先 侯洪宁 苏玉亮 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期254-257,共4页

用热膜测速技术对水平管气液两相泡状流入口段中的液流速度及局部含气率分布进行了研究.实验时液流折算速度为3 5～4 0m/s,气流折算速度为0～0 44m/s.结果表明,在入口段中液流速度随液流折算速度的增加而增加,随气流折算速度的增加而分... 用热膜测速技术对水平管气液两相泡状流入口段中的液流速度及局部含气率分布进行了研究.实验时液流折算速度为3 5～4 0m/s,气流折算速度为0～0 44m/s.结果表明,在入口段中液流速度随液流折算速度的增加而增加,随气流折算速度的增加而分布更不均匀.含气率随气流折算速度的增加而增加,随液流折算速度增加分布趋于均匀.在本实验范围内,当实验测试段长度与管径比L/D大于109后,液流速度和局部含气率的分布随L/D的变化已不很明显,可认为达到充分发展区域. 展开更多

关键词 泡状流 入口段 流速场 相分布

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