毛细管泰勒流中气液相对流速及液膜厚度性质的实验研究

气液相对流速(W)、气泡周围的液膜厚度(δ)是认识毛细管内泰勒流性质的两个重要参数。以氢气、水为工作介质,考察了毛细管数(Ca),流体流动方向和毛细管直径对上述参数的影响。发现在本实验的毛细管数范围内,W与Ca近似地成线性关系,且W随着Ca的增大而增大。但是这种增大趋势受到流动方向和毛细管直径的显著影响。另一方面,根据气柱在毛细管中的运动模型计算了水平和垂直向上流动时的液膜厚度。发现液膜厚度随着W和Ca的增大而增大,其增大趋势也受到流动方向和毛细管直径的显著影响。

基于绕流阻力理论的无粘性土渗透系数的计算

渗透系数是渗流计算所需的一个重要参数。目前对于渗透系数的计算已经有很多计算方法,但是理论方法的计算精度不足。针对已有的理论计算方法,基于圆球绕流阻力理论,对Hagen-Poiseuille定律中水流阻力规律进行了等效处理,推求渗透系数的计算方法。在计算中,毛细管直径的求解推荐采用平均孔径计算。通过与实验结果的对比,本文的理论计算方法具有很高的可信性。土体参数对于本文公式的计算结果影响较大,不均匀系数小于5的土体,可采用本文方法;计算结果对于土体粒径和孔隙率的变化较为敏感,准确测量土体参数是运用该方法的基础条件。本文公式可计算不同温度条件下的渗透系数,并且指出由于实验边界和实验过程的影响可能导致本文公式计算与实验值的偏差。