热流密度对立式螺旋管内气液两相流摩擦阻力特性的影响

在气液两相流体模型的基础上,对立式螺旋管内气液两相流体进行了数值模拟,探究了热流密度对管内摩擦阻力的影响。研究表明:在低压低质量流速下,摩擦阻力降、分液相摩擦阻力系数L都随着热流密度的增大而增大;传热系数随着热负荷的增大而显著增大,在热负荷一定的情况下,传热系数随干度的增大而减小;换热器的综合性能在不同的热流密度条件下相差不大。研究结论对立式螺旋管内气液两相流摩擦阻力问题的研究有一定的参考价值。

水平直圆管内油气两相流的压降

对水平放置的内径为 4 0mm的有机玻璃管内的油气两相流进行了详细的实验研究 ,实验工质为 4 6 # 机械油和空气 .油相和气相折算速度分别为 0 0 5 1～ 0 6 1 2m·s-1 和 0 0 2 4～ 5 0 6 4m·s-1 ,实验在室温下进行 .采用Lock hart Martinelli关联方法对各典型流型下的实验数据进行了整理 ,结合流动的具体情况对其中的关联参数C进行了重新定义 ,提出了基于典型流型的压力梯度计算模型 ,并对水平管内油气两相流的压降变化规律进行了分析和讨论 .

水平管内油气水三相流分流型阻力特性实验研究

对水平管内油气水三相流的摩擦阻力压降特性进行了实验研究,水平管实验段由有机玻璃管制成,内径为40mm,所用的实验工质为:46#机械油,自来水和空气。油、气、水三相的折算速度范围分别为:0.05-0.51m／s、0.05-1.51m／s、0.02-50.6 m／s。按照气液界面总体特征将水平管内油气水三相流的流型分为泡状流、间歇流(段塞流和弹状流)、分层流及环状流。对各种典型流型下的摩擦阻力压降应用改进的Chisholm关系式及油水两相压降关系式进行分析,对Chisholm关系式中的参数C进行了重新定义。发现改进的Chisholm关系式能够较好地对管内油气水三相摩阻压降进行预测,因此改进Chisholm关系式可以作为摩擦压降计算的通用关系式。

窄矩形通道内两相流动压降特性研究

以空气和水为工质,在40 mm×1.6 mm的窄矩形通道中对竖直向上气-液两相流动压降特性进行了实验研究。对比了现有的两相流动阻力计算关系式,结果表明,传统的计算关系式均不适用于窄矩形通道内两相流动阻力的计算;而以窄矩形通道为基础的Lee-Lee关系式误差相对较小,但预测值与实验值相比整体偏小。为此结合实验数据,以分液相-分气相雷诺数之比Rel/Reg为依据将流动分为两个区域,分别对Chisholm关系式进行修正,修正关系式与实验数据的误差较小,能够很好地预测本次实验结果。

窄矩形通道内两相流动压降特性研究

以空气和水为实验工质,分别在40mm×1.6mm和40mm×3mm的矩形通道中对竖直向上气-液两相流动阻力特性进行了实验研究。该研究还对比了现有的两相流动阻力计算关系式,结果表明,对于窄缝为1.6mm的通道,传统的阻力计算关系式均不适用;而窄缝为3mm的通道,除Friedel模型和Tran模型外,其余模型与实验值符合较好。为此结合实验数据,以分液相雷诺数为依据将流动分为层流区、过渡区和湍流区3个区域,分别对Chisholm关系式进行修正,结果表明:C为当量直径的线性函数,当量直径越大,C越小。修正关系式与实验数据的误差较小,能很好地预测本次实验结果。

卧式矩形截面螺旋通道内气液两相流压力降特性研究

以空气和水为工质,对卧式矩形截面螺旋通道内气-液两相流动压降特性进行了实验研究.对实验结果进行了分析,分别对比了均相模型和分相模型的计算关联式.结果表明,均相模型的计算关联式不适用于卧式矩形截面螺旋通道内两相流压降的计算,而分相流模型整体吻合较好,但实验值和预测值仍有较明显误差.为此结合实验数据,以Lockhart-Martinelli分相模型为基础,提出了一种新的两相流动摩擦阻力压力降的计算式,与实验数据的误差较小,能够很好的预测本试验段的实验结果.

窄环隙内强迫流动阻力特性的实验研究

鉴于流体在小尺度流道内流动时所表现出的特殊性,对水在竖直环隙内受迫流动状况下单相对流换热时的流动阻力特性进行了实验研究。实验结果表明,雷诺数在900～1100时流态便开始向紊流转变,摩擦阻力压降的大小与加热方式和换热温差的关系很小,而主要取决于质量流速和环隙宽度比值的大小。

二相流的水力学计算模型研究与工程实践

由于二相流的流动过程十分复杂,其流型判断和水力学计算对管道系统的设计、优化和操作至关重要。而不同的计算模型所得到的压力降预测结果相差很大,因此尚未得到准确和通用的计算模型。为了指导好工程实践,文中提出了二相流管道摩擦阻力降的2种计算方法以及工程解决方案,探讨了水力学计算软件Fluidflow和Korf采用不同的计算模型(均相模型、Beggs-Brill模型、Chisholm模型、Dukler模型、Lockhart-Martinelli模型、Drift Flux模型、MSH模型等)分析预测空气和水二相流在水平管道和垂直管道中的摩擦阻力降。研究分析表明Fluidflow软件水平二相流管道采用Beggs-Brill模型,垂直管道采用Beggs-Brill和MSH模型可获得良好的预测结果;而Korf软件水平管道采用Lockhart-Martinelli,Chisholm和Beggs-Brill模型,垂直管道采用Beggs-Brill和Chisholm模型亦有较大的准确性。