垂直上升圆管内等温气泡流动的总体平衡建模

对等温条件下垂直上升管内气泡的总体平衡(population balance)建模,提出了一种平均气泡数密度(ABND)方法.通过将平均气泡数密度传递方程引入到商业计算流体力学(CFD)软件ANSYS CFX10中来体现气泡的总体平衡.对湍流驱动下气泡自由碰撞以及湍流涡旋携带下撞击引起的气泡聚并和破裂效应采用Hibiki和Ishii提出的气泡聚并和破裂模型.对气泡流动中的基本变量:局部气含率和液体速度沿径向的分布进行了预测,并与Liu和Bankoff的实验数据进行了对比.预测结果和实测数据之间具有很好的一致性,证明了平均气泡数密度方法对气泡流动建模的适用性.

喷嘴结构对水喷射泵抽气效率影响的数值研究

采用FLUENT计算软件,对渐缩型喷嘴和孔口型喷嘴水喷射泵内气液两相流动过程进行了数值模拟。比较了相同工况下两种喷嘴结构水喷射泵的抽气特性,并对水喷射泵内部的水相百分数、速度、湍流动能分布进行了分析。结果表明,在相同工况下,孔口型喷嘴抽吸气体的性能优于渐缩型喷嘴的抽气性能。孔口型喷嘴形成的射流结构有利于与气相的能量交换和组分混合,渐缩型喷嘴的湍流分布不利于能量交换,大量的能量耗散是其抽吸气体效率下降的主要原因。对水喷射泵内部两相流动过程进行数值模拟分析,不仅可以加深水喷射泵抽气机理的理解,还为水喷射泵的抽气效率提高和优化设计提供了一定的参考。