失重飞机搭载气/液两相流实验研究

利用俄罗斯ＩＬ－７６ＭＤＫ失重飞机对失重条件下方形截面（１２ ｍｉｎｘ１２ｍｍ）管道内气／液两相流动进行了实验研究，观测到失重条件下气／液两相泡状流、弹状流和环状流等三种主要流型。同时得到了气、液两相介质的流量、温度和实验段内压力等结果，分析了失重条件下方形截面管道内气／液两相流型转换的条件．

气/液两相流动中的声速

通过对可压缩气／液两相流动基本方程的线性分析，得到了气／液两相流动中声速的表达式．理论分析及与实验数据的比较说明，在通常条件下该表达式可简化为均质流动理论中的Ｗｏｏｄ

基于超声层析成像技术的气/液两相流检测仿真

为了检测过程工业领域中气/液两相流的流动状态及组分分布,利用超声层析成像技术对气/液两相流进行仿真研究.考虑到传感器数量对图像重建质量影响较大,首先,对传感器数量进行了对比研究,传感器数量越多,图像重建质量越优;其次,利用线性反投影算法对不同流型进行了图像重建;然后,进一步引入自适应阈值滤波算法对原始重建结果进行二值化处理;最后,计算了阈值处理后的二值化图像与标准图像的相关系数.结果表明:线性反投影算法能有效对各种流型进行图像重建,而自适应阈值滤波算法能显著提高成像质量.

基于ANSYS的气/液两相流电容相关流速测量仿真研究

以气/液两相流互相关测量系统为研究对象,采用MATLAB建模仿真方法,研究由电容传感器构成的基于离散相浓度的电容互相关流速测量机理。并针对电容传感器的"软场"特性,利用ANSYS软件分析电容传感器与离散相浓度的关系,采用Monte-Carlo方法建立气/液两相流流动模型,研究"凝固流动图型"、"非凝固流动图型"以及速度分布对互相关测量系统的影响。仿真结果表明,同轴电容传感器具有均匀的敏感场分布和较高的灵敏度,且电容值与流型无关,只与浓度变化有关;相关测速系统测量结果受传感器尺寸结构的影响。

气/液两相流相关法测速系统的仿真研究

气/液两相流是自然界和工业过程中广泛存在的一种非常典型、复杂的两相流形态。本文以气液两相凝固流为模型将电容层析成象(ECT)技术和相关流速测量技术相结合,针对采样运算所得的电容信号分别采用象素相关、归一化互相关、差动自相关和极性互相关四种相关算法进行了相关测速系统的Matlab仿真。结果表明采用相关测量技术可较好的实现两相流离散相速度的测量。

基于神经网络的水平管中气/液两相流流型识别

以ERT技术为基础,采用神经网络中的感知器和线性神经网络对ERT系统的测量数据进行特征提取和分析,初步实现对几种典型水平管流的识别。

水平矩形管内气/液两相逆向流动极限试验

利用水下排气可视化试验系统,以空气和水为两相介质,对管截面尺寸分别为106,mm×60,mm、60,mm×106,mm和65,mm×65,mm的水平矩形管进行了气/液两相逆流极限试验.研究了管截面尺寸变化对水平矩形管内气/液逆流极限的影响.结果表明:流道高度是影响水平管逆流极限的重要尺度因素,随水平管流道高度增大,液相倒流更易发生,防止液相倒流发生的临界表观气体速度显著增大,在柴油机水下排气场合宜采用较低的流道高度,而在核能发电系统的热段中宜采用较高的流道高度;与水力直径及流道宽度等结构参数相比,以流道高度作为特征尺寸计算Wallis参数可使无因次Wallis参数能够关联流道尺度变化对管内气/液逆流极限的影响.基于以流道高度为特征尺寸的Wallis参数,提出了预测水平矩形管内气/液逆流极限的试验关联式.

气液两相泡状流体监测用超声层析成象系统的研究

本文分析了带缺损的透射模式超声投影与流体中气泡分布状况之间的内在联系，提出了一种实时的二值逻辑滤波反投影图象重建算法，研制成功了气／液两相泡状流体分布监测用的透射模式超声层析成象系统。本文叙述了有关的理论基础和实时图象重建算法的实现，系在仿真和实验研究的基础上得出了若干有价值的结论。

气/液两相泡状流相关流速测量系统的研究

气/液两相流是自然界和工业过程中一种非常典型、复杂的多相流形态,其中,离散相如气泡的运动速度、尺寸、位置以及两相流流型等参数的监测是一个很重要的研究课题。本文介绍了利用电容层析成像技术和相关流速测量技术对气/液两相泡状流的离散相速度及其分布测量的研究。

超声层析成像监测气／液两相泡状流体分布

综述了绕射、反射和透射３种不同模式超声层析成像（ＵＣＴ）系统的原理及在气／液两相流体分布状况监测中的应用现状，详细论述了透射模式ＵＣＴ系统在气／液两相泡状流体分布状况实时监测应用中的理论描述、系统构成及算法实现．最后，在仿真研究和实验研究的基础上论述了ＵＣＴ系统的发展和应用前景．

气升式陶瓷膜-生物反应器渗透通量的实验研究

为了降低陶瓷膜-生物反应器的能耗、同时提高膜的渗透通量,本文将气升式外循环引入膜-生物反应器的设计。实验条件下,搭建了气升式陶瓷膜-生物反应器装置,研究了导气管直径、气升位置、气速、气体性质等循环条件对渗透通量的影响;并在相同条件下与液体不循环的过滤相比较,证明采用气升循环可以较大提高膜的渗透通量。

柴油机水下排气管倒流极限试验

为防止水下排气柴油机发生海水倒灌事故,需弄清水下排气管内海水倒流发生的物理机制与发生条件.通过管内径为90,mm、长度为1.8,m的水平玻璃管在1、2及3,m不同水深下排气的试验,获得了水下排气管倒流极限以及排气口水深变化对其影响.结果表明:在一定排气量范围内水相会在排气管出口端下部稳定地滞留一定长度,但不会形成实质的水倒流;随管内滞留水长度由0增至1.8,m,对应的极限表观气速由24,m/s降至8,m/s,极限Wallis参数由0.95降至0.55,倒流极限呈现出先快速减小后趋于定值的趋势;在相同管内滞留水长度随排气口水深增大,极限表观气速略有减小,而极限Wallis参数基本不变,表明Wallis参数较好地表征了排气密度和排气速度对水下排气管倒流极限的综合影响.

污水直接膜过滤中操作方式对膜通量的影响

污水直接膜过滤可实现水、肥双成分农业资源化。膜组件运行操作方式对获得稳定的膜通量,延缓、降低膜污染至关重要。通过试验,确定了针对城市污水直接膜过滤应选择的合适错流速度、料液温度以及采用低压恒通量操作的模式。

中国微重力流体科学的空间实验研究

微重力流体物理是微重力科学的重要组成部分,包括简单流体的许多新体系、气/液两相流动和传热以及复杂流体力学.微重力流体物理除其本身学术和应用的重要意义外,还与微重力燃烧学、空间生物技术和空间材料科学密切结合,促进了交叉学科的发展.利用我国返回式卫星和神舟飞船,进行了一批微重力科学的空间实验,使我国微重力科学迅速进展.本文主要介绍近10年来我国微重力流体科学的空间实验研究和主要学术成果.