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水平气液两相流压降实验和预测模型研究
1
作者 王蜜 白雨锌 +2 位作者 刘杰贵 董鹏 方立德 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期152-160,共9页
气液两相流广泛存在于化工、石油和天然气输送、核工业等领域,压降作为气液两相流重要参数之一,其准确测量和精确预测是两相流流量计量的重要前提。设计了压降测量系统,并在压力范围为0.1~0.5 MPa的工况下进行实验,获得了内径50 mm水平... 气液两相流广泛存在于化工、石油和天然气输送、核工业等领域,压降作为气液两相流重要参数之一,其准确测量和精确预测是两相流流量计量的重要前提。设计了压降测量系统,并在压力范围为0.1~0.5 MPa的工况下进行实验,获得了内径50 mm水平气液两相流不同压力下的压降实验数据,分析讨论了实验特征参数对压降的影响规律。建立了压降实验数据库并对已有压降预测模型进行对比验证,结果表明已有压降模型对于中高压、大管径压降预测效果较差。在此基础上,通过分析实验参数相关性,提出了一种新的压降预测模型。将新模型与压降实验数据库进行比较,93%以上的数据点的相对误差在±30%以内,且平均绝对百分比误差为13.57%,验证了新压降预测模型的外推性和适用性。 展开更多
关键词 气液两相流 均相模型 压降 摩擦因子
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应用改进粒子水平集法对液滴碰撞的数值研究 被引量：3
2
作者 樊辉青 刘磊 +1 位作者 钟主海 张翔 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期11-15,共5页
为了准确捕捉自由面运动，求解液滴的碰撞过程，针对传统粒子水平集法不适用于待修正网格包含在虚拟粒子内部的情况，在充分分析以上问题的基础上提出一种新的局部距离函数定义方式。经测试问题验证，改进方法可降低由于粒子沿非界面法... 为了准确捕捉自由面运动，求解液滴的碰撞过程，针对传统粒子水平集法不适用于待修正网格包含在虚拟粒子内部的情况，在充分分析以上问题的基础上提出一种新的局部距离函数定义方式。经测试问题验证，改进方法可降低由于粒子沿非界面法线方向运动对界面修正的干扰，显著提高界面捕捉精度及守恒性。应用改进粒子水平集法对二维液体碰撞过程进行数值模拟，计算结果显示：相对速度是正碰过程是否发生分离的决定因素，空气中两个直径为 3mm 的正碰水滴的临界韦伯数为 13.79；偏心程度和相对速度共同影响偏心碰撞的液滴形态；给定相对速度时存在两个临界偏心程度，偏心程度介于临界值之间时碰撞后不发生分离。 展开更多
关键词 粒子水平集法 局部距离函数 液滴 碰撞 分离
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气固两相对翼型层流分离及转捩的影响研究 被引量：2
3
作者 李银然 郭兴铎 +2 位作者 李德顺 赵煜 胡哲哲 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2418-2423,共6页
为了研究气固两相对翼型表面层流分离及转捩的影响,首先基于Transition SST模型,对平板和S809翼型的转捩特性进行数值模拟,并将模拟结果与实验值进行对比分析,验证Transition SST模型模拟边界层转捩的优越性。然后在清洁空气和含不同粒... 为了研究气固两相对翼型表面层流分离及转捩的影响,首先基于Transition SST模型,对平板和S809翼型的转捩特性进行数值模拟,并将模拟结果与实验值进行对比分析,验证Transition SST模型模拟边界层转捩的优越性。然后在清洁空气和含不同粒径颗粒的气固两相流中,对风力机专用翼型DU93-W-212进行数值模拟,对比分析间歇因子和摩阻系数,结果表明:当颗粒直径小于150μm时,颗粒的加入使得翼型边界层层流分离和转捩均提前发生,且颗粒直径越小,提前位置越多;当颗粒直径大于等于150μm时,层流分离和转捩的位置几乎与清洁空气下一致。 展开更多
关键词 翼型 两相流 层流流动 转捩流动 摩阻系数 间歇因子
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气液界面摩擦因子对分层流向段塞流过渡的影响 被引量：1
4
作者 刘夷平 杨维林 王经 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期888-892,共5页
根据气液两相流段塞稳定性理论,结合分层流理想化模型,对直径2.54cm水平管内空气-水两相流出现段塞流时的各相临界表观速度和临界液层高度进行了理论预测,并且分析了气液两相界面的摩擦因子对于预测流型转变的影响。由于在不同的气相流... 根据气液两相流段塞稳定性理论,结合分层流理想化模型,对直径2.54cm水平管内空气-水两相流出现段塞流时的各相临界表观速度和临界液层高度进行了理论预测,并且分析了气液两相界面的摩擦因子对于预测流型转变的影响。由于在不同的气相流速范围内,段塞流由不同形式的界面波形成,当气相表观速度小于4m?s?1时,由大振幅波形成段塞流,而当气相表观速度大于4m?s?1,段塞流由小波长的滚动波合并而成,因而根据实测数据对界面摩擦因子的计算进行了补充修正,并且应用到对应的气相流速范围。基于所给出的计算方法解得发生分层流向段塞流转变的临界表观速度和临界液层高度,并和实验数据进行了比较。结果表明所做的修正可以避免以往理论预测中出现的低估情况,求得的各临界特征参数值和实验结果吻合得较好。 展开更多
关键词 两相流动 段塞流 摩擦因子 流型转变
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预测气液两相分层流界面剪切应力的新方法 被引量：2
5
作者 郑平 赵梁 刘永铭 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期119-126,共8页
针对水平管气液两相分层流界面剪切应力的预测,建立了基于计算流体力学(CFD)方法的剪切滑移壁面模型,即将气液界面处理为固定的具有均匀剪切应力的水平滑移壁面。利用FLUENT软件模拟了气相流动,气液界面采用剪切滑移壁面边界条件,通过... 针对水平管气液两相分层流界面剪切应力的预测,建立了基于计算流体力学(CFD)方法的剪切滑移壁面模型,即将气液界面处理为固定的具有均匀剪切应力的水平滑移壁面。利用FLUENT软件模拟了气相流动,气液界面采用剪切滑移壁面边界条件,通过对比实验测量的气相流场分布得到气速和界面剪切收敛值,并由收敛值拟合得到界面摩擦因子与气相雷诺数的关联式。应用这一关联式的预测结果与实验间接测量值吻合较好,并且在气、液相雷诺数9 400≤ReG≤50 000和21 000≤Re_L≤30 000范围内优于Taitel和Dukler与Sidi-Ali和Gatignol模型。表明剪切滑移壁面模型可以有效地控制关键参数,提高预测效率和精度,为CFD方法预测气液两相分层流界面剪切应力提供了新的思路。 展开更多
关键词 气液两相分层流 CFD 界面摩擦因子 界面剪切应力 剪切滑移壁面模型
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亚临界压力区内螺纹管汽水流动摩擦压降特性对比
6
作者 徐维晖 梁诚胜 +2 位作者 王为术 赵鹏飞 杜俊超 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第9期1209-1213,共5页
在9-22 MPa亚临界压力区,基于Fortran程序针对不同螺纹结构的垂直上升内螺纹管汽水单相和两相流动的摩擦压降特性进行数值对比研究.研究表明:螺纹结构对内螺纹管的流动特性有显著影响;与光管相比,内螺纹管有较大的摩擦系数,摩擦系数随... 在9-22 MPa亚临界压力区,基于Fortran程序针对不同螺纹结构的垂直上升内螺纹管汽水单相和两相流动的摩擦压降特性进行数值对比研究.研究表明:螺纹结构对内螺纹管的流动特性有显著影响;与光管相比,内螺纹管有较大的摩擦系数,摩擦系数随着内螺纹管螺纹当量N的增加而增大;内螺纹管的两相摩擦压降倍率φl02在低干度值时受N值影响较小,压强越大,差距越小;φl02随压力增大而减小,随蒸汽干度χ增加2l0φ先增加,随后增幅减小,在χ>0.9时有下降的趋势.研究结果为动力工程中内螺纹管的优化提供理论依据. 展开更多
关键词 亚临界压力 内螺纹管 螺纹结构 摩擦系数 摩擦压降 汽水两相流 两相摩擦压降倍率 水冷壁
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环状两相流空泡份额新析
7
作者 陈文振 桂学文 朱波 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第5期9-11,21,共4页
对圆管内环状两相流的空泡份额进行了分析.首先推导出气相摩擦乘子的一般表达式,然后求得空泡份额与滑速比的解析式,并进行了分析讨论.与有关文献结果的比较表明:在一定的压力范围内文中所得的解是正确、可信的.
关键词 两相流 空泡份额 摩擦乘子 滑速比
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多因素影响下的X80管道钢两相流冲蚀腐蚀特性 被引量：8
8
作者 叶福相 姚军 +2 位作者 刘玉发 赵彦琳 董士刚 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期6450-6459,共10页
长距离油气输运管道运行工况复杂,事故频发,冲蚀腐蚀是导致管道局部失效的典型问题之一,受多因素作用影响。为探究管道钢冲蚀腐蚀多因素影响机制,通过全因子实验设计方法,量化比较了包含不同颗粒浓度、冲击角度、氯离子浓度和pH的多变... 长距离油气输运管道运行工况复杂,事故频发,冲蚀腐蚀是导致管道局部失效的典型问题之一,受多因素作用影响。为探究管道钢冲蚀腐蚀多因素影响机制,通过全因子实验设计方法,量化比较了包含不同颗粒浓度、冲击角度、氯离子浓度和pH的多变量系统中单一因素和因素间相互作用对X80管道钢冲蚀腐蚀损失的影响效应,并分析了它们的显著性与方向性。统计学分析结果表明,4个单一因素对冲蚀腐蚀损失均有显著影响,其中颗粒浓度和氯离子浓度与冲蚀腐蚀损失正相关,pH和冲击角度与冲蚀腐蚀损失负相关;因素间协同作用中只有颗粒浓度与氯离子浓度之间的协同作用以及颗粒浓度与冲击角度之间的协同作用效应显著,其余交叉因素效应不显著。此外,根据这些因子对X80管道钢冲蚀腐蚀质量损失速率影响的显著性,给出了作用大小排序,并通过显微照片分析了不同条件下材料损失模式,讨论了因素间协同作用机制,用示意图对因素作用效果和作用机理进行了解释。 展开更多
关键词 冲蚀腐蚀 管道钢 两相流 多因素影响 电化学
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摇摆运动时窄矩形通道内两相流动阻力特性实验研究 被引量：2
9
作者 金光远 阎昌琪 +2 位作者 孙立成 幸奠川 刘靖宇 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期265-268,共4页
摇摆运动作为一种典型的海洋条件,会对管内的气液两相流动过程产生较大影响.通过摇摆条件下空气-水在窄矩形通道内流动阻力特性的实验,研究摇摆运动对两相流动过程的影响.实验在常温常压条件下进行,通道尺寸为40 mm×1.6 mm,摇摆角... 摇摆运动作为一种典型的海洋条件,会对管内的气液两相流动过程产生较大影响.通过摇摆条件下空气-水在窄矩形通道内流动阻力特性的实验,研究摇摆运动对两相流动过程的影响.实验在常温常压条件下进行,通道尺寸为40 mm×1.6 mm,摇摆角度分别为10°、15°和30°,摇摆周期分别选为8、12、16 s.实验结果表明,摇摆条件下瞬态摩擦压降的变化具有明显的周期性,摇摆周期越小,摇摆振幅越大,即摇摆运动越剧烈,摩擦压降的波动幅度也越大;摩擦压降波动幅度随着含气率的增加而增加,随着流速的增加而减小. 展开更多
关键词 摇摆运动 窄矩形通道 两相流 摩阻系数 阻力特性
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异丁烷绝热毛细管流动均相流和分离流模型对比
10
作者 束永辉 胡芃 +2 位作者 Adnan Ibrahim 支亮辉 陈奇 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期43-57,70,共16页
毛细管作为一种膨胀装置在小型制冷系统和热泵系统中得到了广泛的应用。尽管毛细管具有简单的几何形状,其中的绝热流动却是极其复杂的。本文对模拟异丁烷(R600a)在毛细管中绝热流动的均相流动模型和分离流模型进行了对比研究。研究了不... 毛细管作为一种膨胀装置在小型制冷系统和热泵系统中得到了广泛的应用。尽管毛细管具有简单的几何形状,其中的绝热流动却是极其复杂的。本文对模拟异丁烷(R600a)在毛细管中绝热流动的均相流动模型和分离流模型进行了对比研究。研究了不同的摩擦系数和两相黏度关系式的组合以及亚稳态流动对流动特性的影响。结果表明,采用分离流模型时预测的质量流量较低。分离流模型在预测超过2 kg·h^(−1)的质量流量时表现较好,Colebrook摩擦系数关系式结合Dukler或McAdams黏度关系式得到的偏差较小,在忽略和考虑亚稳态流动的情况下分别为5.43%,5.49%和5.44%,5.43%。此外,采用Bittle和Pate摩擦系数和Dukler黏度关系式的均相流模型在低于2 kg·h^(−1)的质量流量范围内具有最高的精确度,不考虑亚稳态流动情况下的平均误差为4.12%,考虑亚稳态流动情况下的平均误差为3.37%。 展开更多
关键词 毛细管 绝热流动 摩擦系数 两相黏度 均相流模型 分离流模型 亚稳态流动
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