应用热膜风速仪检测塔板上气液两相流的局部气含率

<正>蒸馏塔板上气、液两相流局部气含率的测定对于研究塔板上流体的流动状态、塔板清液层高度、两相传质性能和设备优化设计等具有重要意义。过去,测量塔板上气液两相流的气含率主要采用γ射线吸收法。该法能检测总体的气含率,但无法测局部气含率,且使用复杂。热膜风速仪是检测气、液两相流速度和气含率的先进仪器,本文采用先进的智能热膜风速仪(IFA-100),并配以微机采样系统,用于测量大型塔板上两相流的局部气含率。     

气液并流筛板流态的模拟

文章利用CFX软件对开孔率为17%、150×120 mm的矩形气液并流筛板的气液两相流态进行模拟,分析了气液两相并流筛板的传质传热机理及筛板压降产生的主要原因。通过模拟研究了气液两相并流时气相和液相流量变化分别对塔板压降产生的影响。     

弓形降液管两相流动的CFD模拟

采用欧拉两相流模型,模拟了弓形降液管内的空气一水两相流动,得到了与弓形降液管堰长垂直截面上的气含率分布与两相的速度分布.结果表明,降液管底部气含率低,中部的气含率增加显著,上部的气含率较高.液相对气相有很强的夹带作用,同时气相的浮力对于液相流动也有一定的阻碍作用.将模拟结果与文献进行对照,两者吻合较好,说明提出的模型对于降液管内流体流动状况的模拟是合适的.     

基于OpenFOAM模拟精馏塔板的气液流动

本研究对筛孔型精馏塔板上的空气-水两相流进行了模拟，模拟方法采用基于开源软件平台OpenFOAM的双流体模型框架。模拟体系选用Solari-Bell经典实验体系，研究了不同操作条件下的气液两相流动参数，包括清液层高度、气相速度、液相速度和塔板压降等，模拟结果与实验结果的变化趋势基本一致。基于CFD模拟结果，分析了不同工况下塔内气液两相速度场与气含率分布等流动参数，结果表明本工作可以较好地捕捉塔板上的气液流动特征。进一步地，讨论了应用OpenFOAM模拟精馏塔内气液两相流动的若干影响因素，在此基础上分析了气液错流体系相间曳力对模拟结果的影响，实现了与使用商业软件模拟结果相接近的预测效果，验证了使用OpenFOAM模拟精馏塔体系的可行性。     

多相气升式环流反应器局部相含率和环流速度

气升式环流反应器流动特性研究大多都局限于流动参数的平均特性研究,涉及气-液-固系统流动特性的研究也较少。在200×2500mm气升式环流反应器内,实验研究了空气-水两相及空气-水-玻璃珠三相体系中局部气、固相含率以及浆(液)相环流特性等随操作条件以及液、固相物性的变化规律。结果表明:1两相体系导流筒中截面平均气含率轴向分布有局部极大值,而固体和乙醇的加入使得气含率轴向分布平缓;2两相体系循环液速在导流筒中呈径向抛物分布,在环隙分布较均匀,加入固体和乙醇后对循环速度分布和大小影响不大;3三相体系中导流筒内固含率沿轴向升高呈增大趋势,环隙内轴向分布均匀;导流筒内、外固含率径向分布均不均匀,以近壁处为大;加入乙醇后对固含率分布影响不大。     

三相振动筛板鼓泡塔中气含率的研究

本文对气－液－固三相在振动筛板鼓泡塔中作垂直并流时的气含率作了较系统的测定，并对其试验结果进行了较详细的分析与研究，结果表示固含率为６．８％时，气含率可达到最大值，且比固含率为０时提高２２．２％。     

垂直管内向上气液流动的分析(Ⅰ)——弹状气泡与下落液膜流动

弹状流是垂直管内气液两相上升流中的一种重要流型。本文从相对坐标系的质量与动量衡算出发,对弹状气泡与下落液膜流动进行分析,建立了相应的计算公式。本文也是完整的弹状流数学模型的一部分。     

多室环流反应器气含率的三维数值模拟与分析

在常温常压条件下,以空气为气相、水为液相,对多室气升式环流反应器内气液两相流动状态进行了数值模拟,采用Euler两相流模型模拟了不同表观气速条件下各室气含率的分布情况。数值模拟计算结果表明,上升室气含率随表观气速的增大近似呈线性增长;各上升室气含率受自身表观气速的影响较大,而受另外一上升室表观气速的影响较小。     

气液两相流相含率确定方法的研究综述

通过查阅大量气液两相流相含率检测和确定方法的相关文献，总结归纳了确定气液两相流相含率的常见方法，简要地对每种方法的原理和优缺点进行了阐述对比，借此提出了部分建议，旨在对后续气液两相流的研究和实验工作提供一些参考。     

偏心进气式鼓泡反应器内气液流动的大涡模拟

采用气液两相流动的欧拉-欧拉大涡模拟，研究了偏心进气式鼓泡塔内气液两相湍流流动。模拟结果表明：气泡流的运动与气含率的分布与试验结果吻合良好，得到了气液两相湍流瞬态结构形成和演变过程；增大气速使涡结构剧烈变化，液体粘度增高限制了旋涡尺度的发展，反应器高径比减小使涡数量减少。     

单开口脉冲管内真实气体的流动

The real gas effect is dominant at high pressure and low temperature, and it is modeled by complex equations of state other than perfect gas law. In the vicinity of liquid-vapor critical point, the real gas exhibits unusual gas dynamic behavior. In the present work, a transient wave fields in unilateral opening pulse tube is simulated by solving the Navier-Stokes equations incorporated with the Peng-Robinson thermodynamic model. The computational fluid dynamics (CFD) results show a remarkable deviation between perfect gas model and real gas model for contact interface and shockwave. The wave diagram based on the real gas model can help to solve the problem of offset design point.     

气液两相垂直管流中弹状流型数学模型

本文对气液两相垂直管流的弹状流型的流动机理进行了分析,建立了数学模型。模型的特点是采用了以弹状气泡速度运动的相对座标系,在弹状气泡周围下落液膜流动、液体段空隙率计算和压降计算等方面部提出了新的观点。在两种管径中用空气-水系统进行了实验以验证模型,与一些其他作者的实验数据和理论模型也进行了比较,结果都表明这个机理模型计算的弹状流型的各种流体力学参数值与实验值吻合良好,也优于其他作者提出的模型。     

输气管道中气油水和水合物的瞬态流动特性数值研究

对输气管道中气油水以及水合物的流动特性进行了四相四组分的数值计算研究。应用了相行为模型以及水合物相平衡模型对多组分的混合流动热力性质和水力特性进行研究。提出了相关的控制方程,并对流体与管壁之间的质量、动量以及热传递物理现象进行了描述。应用交错网格技术和有限差分法对控制方程进行求解,对边界条件和相的消失以及出现做出了很好地描述。用前人的调查结果对本文的模型进行了验证。应用此模型对管道中的流体流动特性进行了数值模拟,并通过分析所得结果对水合物的形成位置或潜在的形成位置进行了预测;通过对油气水以及水合物的水力流动特性进行分析,给出了输气过程中防止水合物的形成的方案。     

折流式旋转床出口气相流场研究

采用实验的方法对折流式旋转床气体出口流场进行研究。实验在旋转床壳体直径为724mm,气体出口直径为152mm的折流式旋转床中进行,在常温常压空气单相的情况下采用5孔探针测量了不同转速和气量下旋转床出口位置的气相流场。实验得到了不同转速不同气量下气相切向、径向和轴向速度随无因次半径变化的流场分布情况,从而为折流式旋转床的设计提供理论基础。     

催化裂化提升管反应器模型的建立

工业催化裂化提升管反应器内既存在着气固两相的湍流流动,又存在着传热和裂化反应,而且这些过程是相互影响,高度耦合在一起的。本文全面系统地考虑湍流气因两相流动,传质,传热及反应等复杂因素及其相互影响,建立了催化裂化提升管反应器三维气固两相流动反应模型,形成了相应的数值解法,编制了大型的模拟计算程序。由此可对工业催化裂化提升管反应器内湍流气固两相流动进行系统的数值模拟研究。     

带有减阻杆的旋风分离器内气体流动分析

利用激光多普勒测速仪(LDV)对装有减阻杆的旋风分离器内流场进行了详细测量,根据流场分布的特点发现在减阻杆后存在明显的绕流尾涡区.对比实验的结果表明不同结构型式的减阻杆后绕流尾涡区的流动分布不同,其中减阻杆的迎风宽度及形状对减阻杆后绕流尾涡区的流动分布有明显影响.由于减阻杆的迎风宽度及形状与减阻性能有关,因此通过对减阻杆后绕流尾涡区的流动分析可以进一步揭示旋风分离器内减阻杆的减阻机理.     

The Measurement of Oil, Gas and Water Flowrates in Three-Phase Slug Flow

Three-sphase flow invo1ving oil-water two immiscible liquids and gas which is often foundin the fields of petroleum production has been studied in this paper.A new method with thecombination of a horizontal tube,a downward flow vertica1 tube and an orifice to measure theflowrates is presented.In this method the frictional pressure drop in the downward vertical tube isreplaced by that in the horizontal tube,the void fraction is derived from the gravitational pressuredrop,then the volume fraction of the individual phase can also be obtained.The individual flowratescan be calculated when the water fraction is known.This method is applicable for many kinds ofoil-wells to measure the flowrates of crude oil,natural gas and water.Compared with other methods,the presented method involves fewer measuring parameters.The experimental results proved quitegood accuracy of the method,with measurement deviation within 10%,and reliable results wereobtained under high Dressure conditions.     

利用途泄流量和输转流量确定天然气分配管道计算流量的研究

在城市天然气管道的输送中,管道建筑用户相连,中途有流量分出,从途泄流量和输转流量的角度研究,利用计算公式来计算管段的计算流量,确定其压力降,并进行了举例说明,为输气管道的设计工作提供了参考。     

Gas spouting hydrodynamics of fine particles

Hydrodynamic measurements for the spouting of fine particles were obtained in a conical‐based cylindrical bed of diameter 0.186 m, inlet orifice diameters of 6 to 14 mm, and included cone angles of 45 to 80 degrees. Four different types of fine particles with diameters ranging from 0.286 to 0.861 mm were investigated. Four different flow regimes—fixed bed, stable spouting, unstable spouting and slugging—were identified and mapped. The termination of the spouting of fine particles was caused by choking rather than by fluidization of particles in the upper bed. Stable spouting could be achieved when the ratio of the orifice diameter to mean particle diameter was less than 20. The measured minimum spouting velocities were within ±15% of those predicted by the Mathur—Gishler equation. Solids density measurements obtained by a gamma ray densitometer showed that the solid density in the spout increases with bed height and in the annulus is 3% to 10% higher than in a loosely packed bed.