毛细抽吸两相回路蒸发器管内流动理论分析

在较宽的实验参数范围内(系统压力p=8～15mpa,质量流速g=800～1800kg·m~(-2)·s~(-1),壁面热流密度q_w=200～950kw·m~(-2))对一立式螺旋管内(管内径为10mm,螺旋直径为300mm,节距为50mm)汽水两相流动沸腾干涸特性进行了实验研究。通过研究,获得了干涸发生时螺旋管圈壁温的分布特征以及压力、质量流速和壁面热流密度这三个参数对临界干度的影响规律。同时在实验数据的基础上,提出了一个适用于计算螺旋管内高压高含汽率工况下汽水两相流临界干度的经验关系式。

以空气和水为工质,对螺旋管内气液两相流动阻力特性进行了实验研究,得到了不同工况条件下螺旋管内阻力数据,分析了质量流量及干度对管内阻力的影响,采用回归分析法建立了螺旋管内摩擦阻力系数关系式,确立了摩擦阻力与相关物理量的函数关系,在此基础上建立了螺旋管内气液两相流动摩擦阻力的计算公式,并用未参加回归分析的实验数据验证了该阻力计算公式。结果表明,螺旋管内气液两相流摩擦阻力随干度的增加呈线性增加,随质量流量的增加呈指数增加,所建立的管内摩擦阻力计算公式的计算值与实验值吻合得较好。

随着超导技术的发展,高温超导电缆在电力输运中逐渐得到重视并进行了广泛的研究。由于波纹管具有良好的柔韧性和收缩性,在高温超导电缆中得到应用。波纹管内的流动压力损失参数是高温超导电缆低温系统重要的设计参数,因而研究波纹管内的流动特性具有重要的意义.对通径为6mm,8mm和10mm的波纹管内液氮和氮气的流动特性进行了实验研究。液氮实验结果表明:液氮在波纹管内的流动具有波动性。在4000—40000的雷诺数范围内,测量了氮气的质量流量和压力损失,计算得到流动摩擦系数。分析表明。压力损失随雷诺数的增大而增大;波纹管的摩擦系数要高于光管,摩擦系数随雷诺数的增大而减小,摩擦系数随t/d的减小而减小。

针对平行流换热器中设置的多孔隔板气液分离联箱,研究制冷剂r134a气液两相流在联箱中的气液分离特性,讨论多孔隔板对气液分离效率和多支管中气相分布均匀性的影响。利用fluent软件对无孔隔板、3孔隔板的多支管联箱中气液两相流在进口气相质量流量0.75~1.00g/s、液相质量流量1.00g/s下的流动特性进行模拟计算。结果显示:当气相质量流量0.75~0.90g/s时,3孔隔板联箱可进行有效气液分离,与无孔隔板的多支管联箱相比,平均出口干度最大可提高35%,多支管中气相的分配均匀性最大可提高81%。但当气相质量流量增大到1.00g/s时,气液分离失效。表明在一定工况下多孔隔板可实现多支管联箱内的气液分离,且有助于提高联箱出口气体的分配均匀性。

基于新型水冷球床反应堆,以水和空气为工质,分别在直径为2、5、8mm的玻璃球填充圆管形成多孔介质通道中,对竖直向上气-液两相流动阻力特性进行了实验研究。结果表明,阻力压降随着气液流量的增加而增大,并且与流型存在一定的对应关系;在相同流动条件下,颗粒直径和孔隙率对压降有明显影响。结合实验所得的234组实验点,对两类阻力关系式(分相模型关系式和均相模型关系式)进行了比较和改进。结果表明,基于分相模型的关系式一致性较好,但随着颗粒直径的增加其偏差值增大;现有的基于均相模型关系式预测值与实验值相差较大,而改进的均相模型关系式与实验值吻合较好。

氧煤燃烧器内湍流气固两相流动数值模拟——借助fluentcfd软件平台，以套筒式燃烧器为研究对象，根据其结构参数，利用数值计算程序对高炉燃烧器内的湍流气同两相流动、传热和燃烧进行了数值模拟。计算结果描绘出了氧煤燃烧器内的两相流场、温度场、挥发分浓度场...

运用流场计算软件fluent,对轴流泵叶轮内气液两相三维流场进行了数值计算,分析了水气混合工况下的流动参数分布特点。通过对叶轮流道内的静压分布及含气率分布的分析,揭示了气泡在叶轮流道中的分布特征。研究发现,在不改变叶片安装角的情况下,随着流量的增加,冲角发生变化,导致气泡聚积现象从叶片的背面移到叶片工作面。此外,在叶片背面靠近轮毂处和叶片背面的轮缘处易发生气泡的聚积。

利用计算流体动力学技术对用于空调净化领域的高效过滤器(highefficiencyparticulateairfilters,hepa)内的气-固两相流动特性进行数值研究,该高效过滤器由交错排列纤维组成。模拟时,计算不同运行条件下过滤器的压力损失及不同粒径范围过滤器的捕集效率,并将数值计算值和文献中的经验模型计算值进行了比较。结果表明:和其他经验模型比较,过滤器压力损失的数值预测值和实验关联式吻合较好,误差在2%以内,预测结果也表明,随着迎面风速的增加,过滤器压力损失呈线性增加;在过滤器中不同粒径范围的微细颗粒捕集机理也不同,对于本文所研究的过滤器,粒径小于0.2μm时,主要由布朗扩散起作用,粒径大于0.5μm时,惯性碰撞贡献较大,而粒径位于0.2μm～0.5μm之间时,两种机理作用都较弱,因此过滤器的捕集效率在该范围出现最小值。

带内锥的扩散式分离器内两相流动的数值模拟——对于一种带内锥的切向进口扩散式方形分离器，利用考虑各向异性的雷诺应力湍流模型和颗粒随机轨道模型对其内部的两相流动情况进行了数值模拟，分析了其内部不同截面高度的气相流场的轴向、切向和径向速度分布，计算...

文章采用cfd软件,利用vof气液两相流动模型,滑移网格技术和二阶精度迎风格式数值研究了水环真空泵的泵壳内的三维两相流动特性。文中给出了计算结果的三维两相分界面,速度矢量和静压等值线分布的分析,结果与经典理论分析结论一致,验证了本文数值计算方法的可靠性。本文工作为理解和掌握水环真空泵内部真实流动特性和提高水环真空泵的效率提供理论依据和数据参考。

钛合金片层组织在两相区变形时流动应力随应变的增加普遍表现为快速硬化和持续软化的特征.为了研究该流动软化的机理,采用等温热压缩实验研究了tc11合金片层组织在温度890—995℃和应变速率0.01—10s~(-1)范围内的热变形行为.理论计算表明α/β片层界面(α片层内孪晶界)产生的hall-petch强化效应远大于片层束集边界.tc11合金片层组织高温变形的流动软化机理可归结为硬滑移模式向软滑移模式转变导致hall-petch强化效应的减弱.

内螺纹管作为一种高效的节能元件已在动力、航天、电子等领域广泛应用,为进一步促进内螺纹强化传热技术研发,对近30年来内螺纹管内流动传热研究进行了综述,内容涉及内螺纹管内流动传热机理、传热规律、传热恶化及预报等.

利用计算流体力学软件fluent,采用数值模拟方法究了幅值不同的两种波纹管传热状况,发现幅值为4mm的波纹管的传热状况优于幅值3mm波纹管的传热状况,这是由前者管内湍流强度高于后者所致。同时,回归了两波纹管的换热准则方程,为波纹管的校核计算及工程应用提供依据。

气液两相流技术是蒸发冷却电机冷却系统设计的关键问题,本文围绕电机空心导线内气液两相流动的研究展开论述,从经验模型和唯象模型两个角度叙述了近年来微矩形管道内气液两相流动取得的进展及存在的问题,并提出了新的研究方向。介绍了蒸发冷却电机在中国的发展现状和未来展望

在机玻璃竖直矩形通道内，以空气和去离子水为工质获得实验数据。据此对竖直矩形小通道内均相流模型的适用性进行评价。结果表明，采用mcadams两相粘度时均相流模型及chen等提出的修正均相流模型能较好用于1．41mm间隙通道压降的预测，平均绝对误差分别为10．92％和12．20％；采用mcadams两相粘度时均相流模型对于3mm间隙通道在两相雷诺数jrp大于6000时平均绝对误差为10．04％，但气．液两相胁较低时预测偏差较大。通过实验数据分析得到了均相流模型适用于3mm间隙通道的范围；针对两相re较低的区域拟合得到了新的经验关系式，其预测值与实验值符合较好。

在可视化观察的基础上,实验研究了矩形通道高宽比对两相流动阻力和流型关系的影响。实验选择了3种通道尺寸的实验段,截面宽度相同,全部为43mm,高度分别为1.41、3和10mm,根据受限因子co,前两个实验段属于窄通道,第3个属于常规通道。实验结果表明:高宽比不同时,随着气相流速的增加,通道内两相流动压降呈不同的变化趋势。对于10mm通道,低气相流量时重位压降占主要成分,而对于1.41mm和3mm通道,摩擦压降占主要成分;随着气相流量的增大,总压降中摩擦压降的比例也增大;对于10mm矩形通道,可利用压降变化规律确定搅混流的发生范围。

辅助高速摄影仪对正方形小通道内氮气-水两相流向上流动进行可视化观察,对流动特性进行了实验研究,获得了典型的流型图像。采用数字图像处理技术对流型图像进行了处理,检测得到气相的周长、面积,并通过提出的假想圆柱体模型计算和统计得到了截面含气率。将压降实验数据分析结果与典型的分相流、均相流压降模型预测值比较,结果表明,chisholm关系式能较好地预测两相流的压降变化,lee&lee关系式和dukler关系式可较好地预测低表观速度时的两相流压降。

以氮气和水为实验介质,利用高速摄像机对水力直径为1.15mm的矩形小通道内的气液两相垂直向上流动特性进行可视化研究,依次得到泡状流、弹状流、搅拌流和环状流4种典型的流型图像。针对小通道内气泡之间相互无遮掩性的优势,运用图像处理技术对流型图像分形增强,检测气泡边缘并填充后根据提出的气相体积模型,得到两相流动的含气率。结合实验数据,根据分液相reynolds数把流动分为层流区、过渡区和紊流区,并对chisholm关系式进行修正,结果表明:修正后的压降模型能较好地预测本文实验结果。

对球形颗粒填充通道内的空气-水竖直向上两相流动流型进行了可视化实验研究。实验段填充球直径分别为3、5和8mm,气相表观流速为0.005～1.172m/s;液相表观流速为0.004～0.093m/s。实验观察得到4种典型流型:泡状流、串状流、液柱脉冲流和乳沫脉冲流,并绘制出流型图,其中脉冲流占据较大区域。通过与常规通道流型图对比发现:由于填充颗粒的影响,球床通道泡状流区域较常规通道显著减小。对比3种球床通道流型图得到:随着颗粒直径的增加,串状流区域增大;在低液相流速下,对于8mm直径颗粒,串状流可直接过渡到乳沫脉冲流。

利用高速摄影技术对轴流风扇内部粒子的运动特性进行了测量。实验测量了３圆周面内跨叶片间粒子的运动规律。所用粒子为１ｍｍ直径的泡沫球。对拍摄图像处理之后发现：（１）在叶轮通道内压力面一侧粒子浓度比较大，吸力面一侧则比较小，并且在吸力面有无粒子区存在。（２）粒子和压力面发生碰撞和反弹，而不会和吸力面发生碰撞。（３）在压力面一侧粒子的运动速度比较低，而在吸力面一侧粒子的运动速度比较高。

制冷系统中水平管降膜式蒸发器内部流动数值模拟——采用fluent两相流vof模型，对制冷系统中水平管降膜式蒸发器内部流场进行了数值模拟，研究了蒸发器内部蒸发管的不同布管方式对蒸发器内部流场的影响．

实验研究了不同质量分数的sio2-水纳米流体在波壁管内的流动特性,由于波壁管自身的结构特点,使流体在较小雷诺数下达到湍流状态,可以方便测出流体在层流、过渡流、湍流区的流动特性。研究发现:相同温度条件下,纳米流体的粘度随着质量分数的提高而增大;流动可视化照片显示纳米流体中由于内部纳米粒子的微运动促使流体均匀性更好;沿程阻力测试表明在层流区内摩擦系数随纳米流体质量分数的增加而增大,在过渡流和湍流区内摩擦系数随质量分数增加变化不大。