模拟孔喉构型变径通道中微气泡流动特性研究

为了了解微泡沫驱中微气泡在多孔介质中的渗流特性,设计制作了一种集成T型通道和变径通道的微流控芯片,采用基于显微成像的微流控系统观察了液相分别为去离子水和0.02%吐温20水溶液时,微气泡在变径通道内的流动特性,并采用CFD方法分析了微气泡融合、变形过程中速度和压力变化情况。研究结果表明,以去离子水为液相时,随着气体压力和液相流速的变化,微气泡在流经变径通道时出现融合和不融合两种行为;以0.02%吐温20水溶液为液相时,微气泡在流经变径通道时会依次通过;微气泡在“喉—孔”处融合时,表面张力促使微气泡变形导致周围流体速度波动较大,形成“涡流”;融合后的气泡再次进入“喉道”时,“孔道”内压力增大。本研究有助于进一步认识微泡沫驱的渗流特性及驱油机理。

变径通道在八字型感应加热中间包中的应用

以国内某钢厂6流八字型通道式感应加热中间包为研究对象,为了改善原型中间包的流场特性、降低温降、均匀各出水口温度,提出使用变径通道的方案并利用水模拟、数值模拟的方法对八字型感应加热中间包的流场及温度场进行研究,以此得到变径通道对中间包流场、温度场的优化效果。研究结果表明:原型中间包内流场分布不合理且温度差异明显,流往中间包中部的流股较少,中间包中部存在较大的低温区,各出水口温度分别为1768、1765.54、1753.23 K;使用变径通道后,可以有效地改善流场的分布,增加了流向中间包中部的流股,提高了温度的均匀性,各出水口温差控制在3 K以内,温度分别为1761.77、1760.46、1763.08 K。