微观液滴分布对含蜡原油乳状液流变性的影响

通过显微镜观察并拍摄原油乳状液的微观结构图像,研究了乳状液体系分散相液滴大小及分布规律,以及微观液滴分布对乳状液体系流变性的影响机理。W/O型原油乳状液中含水率增加,引起内相液滴个数增多,小液滴所占的比例减小,相对大的液滴所占的比例增大;搅拌转速的增大,使体系内相液滴个数增多,平均液滴直径减小。通过测试在固定搅拌条件下制备的不同含水率的3种含蜡原油乳状液在原油凝点附近温度屈服特性和触变性等流变特性,可以发现随含水率的增大,乳状液体系屈服应力增大、触变性增强,且含水率越高,变化的趋势越明显。通过测试不同搅拌转速下制备的含水率为30%的原油乳状液在原油凝点附近温度的触变性,可以看出随搅拌转速的增大,体系经受同等剪切速率剪切时对应的剪切应力增大、触变性增强。进一步建立了屈服应力与测试温度、含水率之间的关系式,其平均相对误差为9.83%。

水平油气两相流中液滴分布的衰减系数

Droplet spatial distribution is the basic information for the calculation of pressure drop and void fraction of gas-liquid two-phase flow. Based on a detailed analysis of the forces acting on the entrained droplets, one method taking account of the correction of droplet terminal settling velocity due to shear lift force was proposed to modify the droplet turbulent diffusion model. By such a modification the calculated errors of decay coefficient for horizontal oil/gas two-phase separated flow was reduced greatly. As a result, the lift force is one of the important factors to be considered reasonably during the study of droplet diffusion and spatial distribution for oil/gas transport.

滴状冷凝传热机理的研究：（II）液滴分布,液滴生长速率...

采用高速摄影方法,实时记录水蒸气在铜基合金表面上的滴状冷凝情况,利用数字图象分析系统对所得图片进行分析,研究了不同条件下的液滴分布函数、液滴生长速率及液滴脱离直径.

液体火箭发动机初始雾化液滴分布预测

在简要描述使用最大熵原理预测初始雾化液滴分布的基础上,发展了较传统方法具有更大收敛域的数值计算方法,建立了离心式喷嘴雾化特性研究实验台,使用激光相位粒子分析仪进行了雾化粒径分布研究,结果显示实验数据同使用最大熵原理预测的分布吻合性较好,在此基础上最后提出了在液体火箭发动机雾化粒径分布预测应用中的策略。

螺旋型喷嘴液滴分布特性及液滴直径经验公式的拟合

螺旋型喷嘴是压力式喷嘴的一种,它能提供细密的水雾,在工程上具有广泛的用途。笔者分析了几种常用的表征液滴尺寸的参数,用因次分析的方法建立了螺旋型喷嘴液滴直径的准则关系式,通过实验研究了TF6喷嘴的雾化液滴几种常用的直径随喷雾压力的变化规律,用最小二乘法回归了TF型喷嘴雾化粒子的几种直径(D0.1、D0.5、D0.9、D32)的经验公式。

无气离心喷涂涂料液滴流场和分布特性的数值模拟

目的探究无气体输送的无气离心喷涂法过程中涂料液滴与管道内壁面之间的相互碰撞接触作用,以在高分子涂料离心喷涂法中获得致密高强度涂料内衬层。方法将涂料液滴视为离散相,利用离散元方法和涂料液滴附着力JKR接触模型,模拟无气离心喷涂涂料液滴运动特性。通过堆积角虚拟试验确定涂料液滴与壁面表面能。基于离心场作用下涂料液滴运动方程,导出旋转喷枪射流小孔出流速度计算模型。数值模拟无气离心喷涂过程涂料液滴流体动力特性,揭示涂料液滴碰撞作用下动态喷涂成膜规律。结果统计得到涂料液滴在水平壁面展平的表面能为32.7 J/m^(2)。对于一定的喷嘴射流小孔,涂料液滴小孔出流系数接近于常数。随着计算时间的推进,壁面黏附涂料液滴数不断增加。在无气旋转喷枪II旋转速度2500 r/min下,统计单元涂料液滴数最大,并且有较大的液滴数方差和相对误差。随着喷枪旋转速度的提高,涂料液滴数的方差和相对误差降低。结论为实现沿管道壁面涂料液滴均匀分布,旋转喷枪II旋转速度建议不应低于5000 r/min。

基于最大熵原理的喷雾液滴粒径分布预测研究

液滴粒径分布是喷雾过程质量、动量和能量输运的关键参数,为确定喷雾中液滴粒径的分布,基于最大熵原理,通过平均直径约束条件,构建雾滴粒径数量概率密度分布的最大熵模型,应用环形鼓风喷嘴雾化的实验数据对液滴粒径分布模型进行优选。结果表明,构建的三参数和四参数最大熵模型的预测结果最为理想,预测的液滴粒径分布与实验值的相关系数均高于0.96,均方根误差均低于0.135。通过对比三参数和四参数最大熵模型预测结果的赤池信息准则数,表明三参数最大熵模型更适合喷雾液滴粒径分布的预测,应用不同类型喷嘴的雾化液滴粒径分布实验数据对三参数最大熵模型的适用性进行检验,结果表明模型的预测值与实验值吻合较好。最后将优选的三参数最大熵模型应用到Pratt&Whitney Canada公司制造的压力喷嘴喷雾液滴的粒径分布预测研究中。研究表明,构建的三参数最大熵模型,预测结果与实验数据基本吻合。

喷雾液滴速度分布的实验研究

采用激光全息测量技术对两种压力式喷嘴的喷雾液滴速度进行了测量。实验中测量了喷雾场不同区域的液滴速度分布。实验结果表明：不同工况下，喷雾初始区中某一种尺寸液滴的速度和运动角度并不相同，而是具有一定的速度、角度分布范围，其取值呈现一定的随机性；在不同轴向位置处，相应于本文的实验工况，液滴运动速度和运动角度均随轴向距离的增加而减小，但对于不同的尺寸，运动参数的变化程度又有所不同。

液滴粒度及分布测量系统信号处理装置的研究

介绍了测量液滴粒度及分布信号处理装置的设计，并给出了实验结果．该装置电路简单、实用，与传感器及微机构成自动实时测量系统．

考虑液滴尺寸分布气液两相爆轰流场数值仿真

研究脉冲爆轰发动机喷射装置模型问题,针对两相爆轰流场中燃料液滴半径实际上分布的不均匀性,为了建立更符合实际的模型,提出了多尺寸分布的两相爆轰方程。应用二维守恒元和求解元方法(CE/SE方法)对其进行数值仿真,得到了液滴初始半径分布对管内流场的影响。液滴初始半径分组时爆轰波速度介于不分组时最小液滴半径和最大液滴半径的计算值之间;分析了液滴初始半径不同分组时,液滴平均半径越小,爆轰波最大压力和爆轰波出口速度越大。仿真结果证明用CE/SE方法可有效捕获两相爆轰波间断能力。研究成果为脉冲爆轰发动机喷射雾化装置设计提供设计依据。

搅拌槽内液滴大小分布的研究

对框板式搅拌桨,在直径分别为184、287、494mm的三个椭圆底槽内,用航空煤油、四氯化碳混合物——无离子水体系,采用取样显微照相法,利用新型的图像分析仪测定液滴大小分布.从分散机理得到模型关系,用实验数据拟合模型参数得到液滴大小分布随设备几何参数、操作参数和相比的变化关系.据此得出放大准则,可为此类搅拌槽的放大提供依据.

气液两相流流型影响喷嘴喷雾形态及液滴粒径分布

为了获得气泡雾化喷嘴内不同气液两相流流型对喷雾形态及液滴粒径分布的影响规律,该文建立了气泡雾化喷雾可视化试验系统,采用试验方法获得喷嘴内气液两相流流型及宏观喷雾形态;该文建立了喷嘴内和喷雾场中气液流动模型。研究结果表明,泡状流时喷孔出口含气率呈周期振荡衰减且含气率较低,搅拌流时喷孔出口截面含气率脉动幅度及其变化较小且含气率较高(较泡状流高1倍);搅拌流时喷雾形态脉动不明显,喷雾半锥角分布比较集中,而泡状流时正好相反,搅拌流时喷雾半锥角在8°~14°范围内的占比超过70%,而泡状流不到40%。搅拌流时喷孔出口附近液滴粒径分布更加集中且随轴向距离增加分布范围变化更大,液滴平均粒径比泡状流小4%左右;在喷孔出口附近,搅拌流时液滴粒径标准差明显小于泡状流时液滴粒径标准差,较泡状流小30%以上;不同气液两相流流型时液滴粒径分布的差异随轴向距离的增加而减小。研究结果可为气泡雾化喷射技术的发展以及不同领域喷嘴内流型的合理选择提供一定的理论和试验依据。

旋流塔板上局部处的液滴粒径分布

建立了双探针法测量液滴粒径分布的新数学模型，并提出其实用的算法。在直径３００ｍｍ塔内，采用双探针法测量系统测定了旋流塔板上局部处液滴的粒径分布及频率密度，结果表明粒径分布可用上限对数正态分布函数描述，且得出了分布参数与操作条件的关联式。

微射流撞击形成液膜的形态演变特征

利用高速相机从正面和侧面两个视角拍摄了不同速度微射流撞击形成液膜的流动形态,以深入理解液膜形态演变的物理机制.实验中的射流韦伯数在6.3~404.5之间变化,结果表明:随着微射流速度的增加,射流的流动形态经历了从层流到湍流的变化,所形成的液膜经历了液体链条、封闭液膜、边缘失稳和波动液膜等多种流动形态.侧面视角观察到了撞击点附近射流表面存在静止毛细波,其波长随韦伯数增加呈现快速减小后缓慢减小的趋势.还观察到液膜顶端存在界面不稳定状态,其摆动导致沿液膜边缘产生向下传播的界面扰动,进而在液膜边缘形成液珠,液珠又可发展成指状液丝.指状液丝的生成带走了液膜中的部分流体,导致液膜在指状液丝根部上方撕裂.当射流中出现速度脉动后,会激励起液膜表面波动.若速度脉动间歇出现,液膜波动会在扰动消失后很快衰减;而持续的速度脉动会激励产生剧烈且持续的液膜摆动.这一发现证实了速度脉动引入的有限大小的扰动是激发液膜波动的必要条件.此外,液膜波动加速了液珠形成以及液珠向指状液丝的转变过程,还影响了指状液丝的空间分布.液膜摆动使两侧的撕裂点向液膜中心汇聚,形成下游的长液丝,完成了从液膜到液丝再到液滴的雾化过程.研究还利用纹影法获得了射流从层流向过渡流演变过程中液滴直径数据,发现液滴大小概率密度分布由多峰分布逐渐转变为符合Gamma函数的单峰分布.本研究得到的微射流撞击形成液膜的演变规律和机制,为相关应用研究提供了理论支持和定量认识.

最大熵原理预测气流式喷嘴雾化液滴粒径分布

以最大熵理论为基础,研究了在气流速度一定的条件下,液气质量比的变化对液滴粒径分布的影响。采用归一化条件、比表面积约束条件和大液滴约束条件,提出了适合三通道气流式喷嘴的液滴粒径分布的数学模型。该模型形式简单,模拟液滴体积分布结果与实验结果吻合得很好。

信息熵在喷雾液滴尺寸分布计算中的应用

将信息熵理论应用于喷雾油束液滴尺寸分布的研究中 ,提出了在两个约束条件下的液滴尺寸分布函数式 ,该式不是依赖于特定试验条件的经验公式 ,与广泛应用的分布函数相比具有许多相似和不同之处 。

新型垂直筛板液滴粒度分布及物性影响的研究

本文对新型垂直筛板液滴粒度分布及物性对液滴粒度的影响进行了研究，研究结果表明：液滴粒度分布可用上限对数正态分布函数来描述；液体物性中粘度是影响液体分散程度的主要因素，在罩顶空间，液滴的Ｓａｕｔｅｒ平均粒径随粘度的增加而减小，在罩间的结果则相反．

BP网络技术在液滴粒度分布中的应用研究

将ＢＰ网络技术应用到液滴粒度的测量当中，实现了ｈ（Ｓ）与ｆ（Ｄ）之间的映射关系，从而提高了测量精度。

新型垂直筛板塔罩顶空间液滴粒度分布研究

采用电子探针法对新型垂直筛板（ＮｅｗＶＳＴ）罩顶空间液滴粒度分布状况进行了测定。研究结果表明，气速是影响ＮｅｗＶＳＴ液体分散程度的主要因素，而液滴粒度分布可用上限对数正态分布来描述。

Nukiyama-Tanasawa型雾化液滴尺寸分布函数的引申

使用信息论推导Ｎｕｋｉｙａｍ ａ－Ｔａｎａｓａｗ ａ型喷雾液滴尺寸分布函数的具体形式，与实验数据进行比较，并提出了修正分布函数的方法。