筛板上两相流的检测——热膜流速仪的应用

介绍了用热膜流速仪对精馏筛板上气液两相流的检测工作,讨论了适合于筛板上气液两相流测定的热膜流速仪检测信号的识别和标定方法,给出了筛板上两相流流场和气含率的测定结果。     

考虑气相影响的塔板流速场模拟

引言用计算机对塔板上液相流速场的模拟对于准确地预测塔板的分离效率具有重要意义．但塔板气液两相错流流动问题比较复杂,迄今未得到很好解决．李建隆提出零方程单流体塔板流场计算模型,对涡流粘性系数采用代数估值的方法求解其模型,模型中考虑了气体的阻力作用,模拟计算结果未能给出常见的回流区．张敏卿提出考虑垂直气相流阻力作用的K－ε湍流模型,即在标准K－ε湍流模型的动量输运方程中引入一气体阻力项,其它方程及方程中的系数不变．此模型在某些工况下可模拟出部分回流区．袁希钢等从Elghobashi的两相流双流体模型出发,在推…     

气固两相流电容相关流量测量仿真研究

以气/固两相流互相关测量系统为研究对象,采用计算机仿真的方法,对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进行研究。利用ANASYS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/固两相流动模型;研究＂凝固流动图型＂、＂非凝固流动图型＂,离散相浓度、粒度及速度分布对互相关测量系统的影响。     

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,研究由电容传感嚣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...     

气固两相流中一种抗磨新方法的数值验证

The present paper intends to introduce a new method for reducing bends erosion from particles impacts:the ribbed bend erosion protection method. Ribs are evenly fixed in the range of 20°-80° on the inner-wall of inside 90° bend and the bend (including ribs) is made of medium carbon steel. Three-dimensional numerical work is performed and the result shows satisfactory agreement with the experimental measurement. Numerical simulation studies the characteristics of axial gas flow along the bend and secondary flow at cross section. Detailed analyses involving the impact velocity and incidence angle of particle- metal (either particle-rib or particle-duct) impact unveil the mechanism of the anti- erosion effect. As a result, predications achieve that the average erosion rate of the ribbed bends is only a third of the bare bend under test conditions and rectangle ribs possess higher anti-erosion effect than square ribs, while the wear distribution pattern remains unchanged after adding ribs onto the bend. All results confirm that the ribbed bend erosion protection method is a simple and effective method for reducing bends erosion from particles impacts.     

一种低流速条件下倾斜管气液两相流新流型

随着天然气井开采的发展,大斜度井和水平井(含造斜段)数量日益增多,而目前气液两相流流型的研究主要针对水平管和垂直管,针对倾斜管的研究则较少,导致对气井压力预测不准,携液临界流量计算误差较大,不能很好地指导生产.因此,运用仿真原理,建立可视化井筒气液两相流仿真实验装置,进行大量室内实验.实验发现,在表观气液流速较低时,倾...     

基于改进互相关法的气固两相栓塞流速测量

在双截面电容层析成像（ECT）系统测量气力输送过程中栓塞流速度的应用中,利用动力学相关因子指数检测电容信号的均值突变,根据突变点设置时间窗以提取上下游信号,将所选信号映射成二值图像,并进行数学形态学闭运算处理,对处理后的图像进行二维互相关计算,估算出栓塞流速度。实验结果表明了该方法的有效性,和传统互相关法相比,改进互相关法可有效提取有明显波动特征的信号段,并通过二维图像互相关计算提高了互相关法的稳定性,从而提高了ECT技术在线测量两相流的准确性。     

入口流速对间断微通道内流型演变及流量分配特性影响

微通道内气液两相流动规律是影响微通道换热器换热系数和流场温度均匀性的主要因素。以N2和H2O为工质，对间断、并联矩形微通道换热器内气液两相流型的起始、发展、稳定过程的演化以及并联通道内流量分配不均匀特性进行了数值模拟研究。结果表明，不同的进口Re对微通道内流型的演变过程和流动周期有重要影响，当进口Re为450时，气相工质在均流腔内以离散的散团状形态脉动扩散至微通道中，并联通道内气相工质从弹状流型态逐渐转变为泡状流型态；当进口Re增至为1600时，气相工质在均流腔内以较连续的椭圆状型态扩散至微通道中，并联通道内气相工质从环状流型态逐渐转变为泡状流型态。通道结构还将影响并联通道间的流量分配的均匀性，间断微腔的存在使微通道内工质质量流量分布均匀性提升38.7%，通过研究通道内压力分布规律，发现通道内静压的分布不均匀是导致两相工质从均流腔进入微通道时发生不均匀分配的重要原因。     

测定液固两相流液相流速的脉冲激励电导响应二点法

综合示踪响应一点法和二点法的优点,提出的测量两相流液相流速的示踪响应法可以出峰时间之差代替一阶矩之差。     

气固两相流中颗粒时均速度的测量新方法

根据互相关测速技术提出了一种测量颗粒时均速度的新方法，与Aguillon和Nieuwland提出的方法相比，本方法不仅考虑了采样时间内向上及向下运动颗粒微元体的速度和数量变化，而且还考虑了所测颗粒微元体的浓度变化. 为了比较几种测量方法间的差别，采用PV4A型光纤测量仪，在循环流化床冷态实验装置上测量了不同操作条件下的颗粒速度，并对3种方法的计算结果进行了对比. 结果表明，在高气速、低颗粒浓度条件下，3种方法计算的颗粒时均速度相差较小，而在低气速、高颗粒浓度条件下，3种方法计算的颗粒时均速度相差较大，并且本文方法所计算的颗粒质量流率与实际测量值最接近.     

湿蒸汽流量仪检测与标定系统的研制

随着多相流基础理论研究的发展以及工业生产与管理的需要,气液两相流计量仪表得到相应的发展,针对此现状,根据能量守恒定律、质量守恒定律和IAPW S-IF97公式,研制了湿蒸汽流量仪检测标定系统,包含软件和硬件两部分。该系统在仪表生产厂家得到应用,结果表明该系统成本低、精度高、可行性好,可以为后续研究提供必要的手段和技术支持。     

垂直并流向上气固两相流中流动结构的分析及曳力系数的计算

This study investigates the heterogeneous structure and its influence on drag coefficient for concurrent up gas-solid flow.The energy-minimization multi-scale (EMMS) model is modified to simulate the variation of structure parameters with solids concentration,showing the tendency for particles to aggregated to form clusters and for fluid to pass around clusters.The global drag coefficient is resolved into that for the dense phase,for the dilutephase and for the so-called inter-phase,all of which can be obtained from their respective phase-specific structure parameters.The computational results show that the drag coefficients of the different phases are quite different,and the global drag coefficient calculated from the EMMS approach is much lower than that from the correlation of Wen and Yu.The simulation results demonstrate that the EMMS approach can well describe the heterogeneous flow structure,and is very promising for incorporation into the two-fluid model or the discrete particle model as the closure law for drag coefficient.     

光纤法颗粒速度测量信号的标定与校正

使用PV6D颗粒速度测量仪测量了流化床中的颗粒速度并进行信号分析。制作圆盘速度标定装置校正由光纤互相关计算得到的颗粒速度。考察了被测物体运动速度以及测量间距对光纤测得速度和信号强度的影响。实验证明:距探头4 mm以外的信号是造成测量偏差的主因,而被测物体运动速度对测量结果影响不大。根据标定实验得到速度偏离曲线和信号衰减曲线,分析了原始信号中造成速度偏离的远距离信号占信号总体的比率。将按照不同阈值滤波后计算所得速度进行对比,并评估数据失真程度,提出了一种利用滤波阈值进行颗粒速度校正的方法,并筛选出适合本实验条件的滤波阈值。     

图像处理技术在稀相气固两相流粒度测量中的应用

利用高速摄影仪对冷态流化床内气固两相流动进行了图像采集.通过MATLAB软件对某时刻二维平面上的固体颗粒图像进行了预处理、二值化、粘连颗粒分割及颗粒标号等处理,较准确地得到了固体颗粒的粒度分布,并且研究了不同高度、不同截面颗粒的粒度分布与浓度分布状况,为今后进一步研究流化床内气固两相流动特性与粒度分布之间的关系奠定基础...     

空气钻井环空气固两相流动规律数值模拟

基于FLUENT软件中Euler模型,采用有限容积法建立了空气钻井环空气固两相流三维计算模型,分析了压力分布规律、流体分布规律、浓度分布规律。研究表明,从井底到井口压力逐渐降低;速度在钻铤内逐渐增大,在交界面处迅速降低,而后在钻杆内呈现增大趋势,岩屑速度在整体环空内逐渐降低;在交界面处形成漩涡,对岩屑进行了不同程度的清洗;同时空气浓度达到最大值、岩屑浓度为最小值;随着入口空气的逐渐增加,空气速度、岩屑速度变化率逐渐增大,而交界面处高空气浓度、低岩屑浓度区域逐渐增大,能较大程度的清洗岩屑。     

钻压扭矩测量短节刻度装置的研制

研制了一套钻压扭矩测量短节刻度装置,专门用于对钻压/扭矩测量短节进行地面刻度和定期校准,可以根据需要任意选择刻度点,也可根据需要对钻压/扭矩进行单独或联合刻度,刻度过程可以选择手动刻度或全自动刻度.     

用X型热膜探针测量筛孔板上液流速度场的方法探索

引　言塔板上的流体力学状况对板式塔的分离效率有很大影响 ,因此准确描述塔板上流体的流动参数和状况对于板式塔精馏过程的模拟与设计具有重要意义 .实验测定塔板上气液两相流的流动特性 ,可以为数学模型中参数的确定、模型的验证以及工程设计提供实验依据 .目前对塔板上液相流速分布的测定方法有两类 :间接法和直接法 .在以往的研究中较多采用的是间接测量法 ,如Ｐｏｒｔｅｒ等[1] 采用的示踪、录像方法 ,余国琮等[2 ] 采用的电导分析法 ,以及张敏卿等[3] 的测温法等 .间接法的主要缺点是准确性不能保证 ,同时仅限于时均流速的测量 .直接…     

基于Coriolis流量计和SVM的油水两相流质量流量测量的研究

针对油水两相流流量的测量难题,采用双U型Coriolis流量计对油水混合物的总质量流量、分相质量流量和真实密度进行了测量研究.以双U型Coriolis流量计得到的油水混合物的质量流量和密度为基础,提出了基于支持向量机(SVM)油水分相质量流量的直接预测方法,避开了直接对滑脱速度、持水率与含水率等之间复杂关系的研究.利用该方法对25 mm管径的油水两相流进行了实验研究.实验结果表明,在含水率为5%～95%时,油水总质量流量测量误差在±1%以内;油水分相质量流量的测量相对误差在±8%以内.