卧式螺旋管内泡状流转变的研究

本文在对卧式螺旋管内气液两相泡状流动及其转变的特征进行详细的实验研究的基础上,以现象为根据建立了泡状流转变的模型,给出了全范围内泡状流转变的边界预报式,实验与理论结果符合得很好。模型考虑了离心力和重力联合作用下的机制,对于弯管和直管内流动,模型具有兼顾的性质。     

螺旋管内汽液两相流密度波型脉动流动传热试验研究

详细介绍了在沸腾通道内部发生汽液两相流水动力不稳定性而出现周期性密度波型脉动时,脉动流动过程中瞬态和时均传热系数的实验研究结果。实验在以水为工质、以螺旋管作沸腾蒸发试验段的中低压闭式循环系统上进行,试验参数范围为：压力p=05～35 MPa,质量流速G=200～2 100 kg/(m2·s),工质进口过冷度ΔTsub=20～90 ℃,试验段壁面热负荷qw=0～540 kW/m2,密度波脉动的周期为T=125～14 s,且主要集中在4～10 s范围内。对密度波脉动过程中瞬态及时均传热系数和其它主要参数的基本特征与变化规律作了分析和描述,提出了表征密度波脉动传热的新的特征准则数和传热系数计算式。     

管内汽液两相环状流转变的机理研究

全面系统地分析和讨论了导致汽液两相流中环状流转变的多种机理及各因素的影响,建立了相应的数学描述方程,并导出了转变判别准则式;指出了各种管道及流动条件下环状流转变的主要控制机理,并将理论与实验数据进行了比较,两者相符很好。     

汽-液两相流激波研究

汽-液两相流激波是汽水引射式增压换热器增压的主要原因,然而鲜见相关研究.本文通过建立数学模型分析计算,对汽-液两相流动的正激波进行了研究,并与理想气体激波进行比较分析.在两相激波后汽相接近完全凝结,激波前马赫数与空泡率对激波有较大影响.与理想气体激波比较发现,两相流激波前后压力和马赫数的变化趋势与理想气体激波是一致的.可用能分析证明,激波过程是一个不可逆过程,激波后的熵增加,可用能减少,遵守热力学第二定律.     

变截面通道内超音速汽液两相流升压性能计算模型的研究

利用实验数据对变截面通道内渐缩部分超音速汽液两相流压力随进水温度、进水流量和进出口水温升的变化规律进行了定量分析,得出了水喷嘴出口压力的计算方法和定量公式。以此为基础,建立了变截面通道内超音速汽液两相流升压性能的计算模型,该模型的计算结果与实验值的误差小于10％,而且具有一定的通用性研究结果对超音速汽液两相流升压技术的开发具有重要意义     

卧式螺旋管内气液两相含气率的试验与理论研究

本文从试验和理论两方面详细地研究了卧式螺旋管内气液两相流截面含汽率的分布与变化规律。在水/空气两相流回路中系统地研究了卧式螺旋管内气液两相全管圈平均截面含汽率随螺旋直径的变化规律;测量了局部截面含汽率沿螺旋径向的分布和平均截面含气率沿螺旋周向的变化规律;依据实验测量结果,木文使用文献[3]中提出的特别适用于弯曲通道的单流体双区域坐标摄动修正变密度模型进行了计算,推出了含汽率特性及相分布、相速度分布的预报公式,同时给出了适合于工程实用的全管圈平均截面含汽率简便计算公式。试验结果与理论公式具有良好的一致性。     

螺旋管中汽-水两相流强制对流沸腾传热研究

对螺旋管中两相强制对流沸腾传热特性进行了试验研究。试验是在高压水回路上进行的 ,试验参数为系统压力 6 0～ 1 1MPa ,质量流速 40 0～ 1 2 0 0kg/(m2 ·s) ,热流密度 0～ 45 0kW /m2 ,螺旋直径1 3 7m ,螺旋上升角 3 94°。用修正L M关系式整理了两相强制对流放热系数。同时也得到了螺旋管单相水和单相蒸汽的强制对流放热系数 ,并与文献进行了比较     

水平管内气-液两相泡状流的混沌特征

运用相空间重构法,对实验测得的局部空隙率信号时间序列进行处理,计算出水平管内气-液两相泡状流系统的局部空隙率信号的Kolmogorov熵和关联维数.计算结果表明,气-液两相泡状流系统具有非线性混沌现象;系统普遍存在2～3个分维;随着折算液速的增加,系统的混沌程度下降;Kolmogorov熵和关联维数沿径向的分布呈波动特征;在r/R＝0.6～0.85区域,系统的混沌程度较高.     

基于漂移流模型的矩形通道内泡状流-弹状流转变准则

以空气和水为工质,对竖直向上矩形通道(40 mm×1.41 mm,40 mm×10 mm)两相流流型特性进行了可视化研究。气液相表观速度分别为0.01~0.59 m/s和0.02~3.72 m/s。基于3个经典的泡状流向弹状流转变准则,考虑矩形通道的尺寸效应,导出了泡状流向弹状流转变时的临界空泡份额为0.23。以窄边宽度2.5 mm为界,将矩形通道分为小通道和常规通道两类,对泡状流向弹状流转变准则进行修正,修正准则能很好地预测实验值。为进一步验证修正准则的准确性和适用性,将修正准则与Mishima、Wilmarth和Sadatomi等的实验数据进行了对比,结果显示修正准则同样具有较好的预测效果。     

水平管内气-液两相泡状流壁面切应力预测模型

水平管泡状流时气泡主要集中在管道的上部,在管下部只有少量的气泡.由于气泡的非均匀分布,壁面切应力沿周向变化.本文以水平管内气-液两相泡状流壁面切应力均相预测模型为基函数,在实验测量结果的基础上,建立了考虑气泡非均匀分布的水平管内气-液两相泡状流壁面切应力预测模型,预测模型能够反映不同工况下的壁面切应力沿周向的变化趋势,与实验测量结果比较,误差范围小于10%.     

超音速汽-液两相流升压过程中两相温差的实验研究

对超音速汽一液两相流升压加热装置混合腔内汽一液两相温差的变化规律进行了初步实验研究。研究表明,由于汽一液两相流直接接触换热过程存在热阻,两相之间存在明显的温差该温差随引射率增加而增加,但当引射率大于某一数值后则基本不变;在某一临界的质量流速下该温差达到其最小值。这些结果具有较大的理论和应用价值     

汽-液两相流喷射升压装置的机理研究

在对汽－液两相流混合喷射实现升压的机理进行理论研究的基础上,利用质量,动量,能量守恒建立了升压装置升压性能计算的数学模型,并通过理论分析和实验数据得出了影响其性能的主要参数,进一步建立了升压效果与各参数之间的规律,进而得出了计算升压效果的半经验方法。     

垂直三维内翅片管上升流低质量流速汽液两相流摩擦阻力的实验研究

对三维内翅片管内低质量流速的高、中、低压汽液两相流摩擦阻力进行了试验研究。试验段是由２４×２不锈钢管机加工成的三维内翅片管，长１．５ｍ。试验参数范围：压力Ｐ＝３．９２～１２ＭＰａ；质量流速Ｇ＝３９０～９８２ｋｇ／ｍ２·ｓ；热流密度ｑ＝０．２０１～１．８６ＭＷ／ｍ２；平均干度Ｘｐ＝０．０３８～０．３３２。本文采用相同管长和直径的光管两相流摩擦阻力乘以倍增因子的方法来计算内翅片管两相流摩擦阻力，对所得到的试验数据，按非线性回归，得到了上述参数范围内内翅片管两相流摩擦阻力的经验关系式。     

螺旋管直流蒸汽发生器两相流不稳定性

研究了螺旋管直流蒸汽发生器两相流不稳定性。阐述了两相流不稳定性机理。利用线性化频域理论，建立了螺旋管直流蒸汽发生器两相流不稳定性数学模型，编制了计算程序ＨＴＯＴＳＧＩＡ，分析了入口节流圈，系统压力及不同螺旋管圈等因素对螺旋管直流蒸汽发生器两个流不稳定性的影响，给出了螺秘管直流蒸汽发生器两相流稳定区域。计算值与实验值基本一致。     

基于图像法的气液两相稀疏泡状流气泡参数分析

采用图像法对垂直上升管气液两相流中稀疏上升气泡进行实验测量研究。该方法使用高速摄像机拍摄气泡运动图像,经图像处理后,提取气泡的特征参数,分别绘制稀疏气泡上升过程中速度变化曲线和单个气泡上升过程中面积变化及形心位置变化曲线,分析气泡参数,总结运动规律。实验结果表明,采用图像法可以很好地完成对气泡参数的分析。     

汽液两相临界流动的热力学非平衡两流体模型

提出了热力学非平衡两流体临界流六方程模型，并对汽泡增长方程，流体状态方程和基本结构关系式进行了改进。利用本模型成功地预测了本试验中的实验结果，并利用前人的实验数据验证了其通用性。此外还利用本模型分析了在临界流动中各参数的变化及破口通道长径比、破口通道直径，起始汽泡密度和汽泡直径对两相临界质量流速的影响。     

气-液两相泡状流在摇摆状态下的摩擦压降计算

在常温下对光滑的有机玻璃管内单相水和气-液两相泡状流在两种不同摇摆角度和3种不同摇摆周期下的摩擦压降特性展开了研究.结合实验数据,提出了摇摆状态下的单相水摩阻系数的计算关系式.计算关系式不仅能够反映摩阻系数随时问变化的周期动态特征,而且计算结果与实验结果符合很好.在此基础上,运用均相流模型,对摇摆状态下两相泡状流的摩擦压降进行计算.结果发现,计算值与实验值的相对误差在±25%以内.     

并列螺旋管圈管内两相流不稳定性程序OTSGI

研究了螺旋管直流蒸汽发生器两相流不稳定性。利用线性化频域理论，采用分相模型，考虑一邓管壁动态特性，建立了螺旋管直流蒸汽发生器两相充不稳定数学模型，编制了计算ＯＴＳＧＩ，分析了人口节流圈、系统压力等因素对不稳定性的影响，给出了螺旋管直流蒸汽发生器两相不稳定区域。     

汽液两相均相流动模型的小波分析热工计算方法

利用小波分析法的多分辨分析特性,对汽液两相均相流动模型进行了数值求解。结果证明：这种数值方法可用于汽液两相流动的耦合微分方程组的计算。