微通道内气液两相流型的数值模拟

为了解微通道内气液两相流型对换热器热质传递的影响,建立了微通道内气液两相流型的数值模型。本文对微通道内气液两相波纹流、环状流和弹状流进行模拟,采用VOF界面追踪方法来描述气液相界面,并考虑了表面张力和重力的影响,并建立了预测微通道内气液两相流型的数值模型。通过与已有文献中的实验数据对比,验证了模型的可靠性。     

一种差别制冷剂水平管内两相流型的新方法

本文提出了一种用双热电偶判别制冷剂水平管内两相流型的新方法,通过实验验证,证明利用本方法可以成功地区分制冷在水平管内冷凝时的环流、分层流、波状流、弹状流、塞状流和泡状流六种主要流型。     

机载蒸发循环系统两相流换热特性实验研究

相变传热凭借其良好的传热能力和较低的能耗的特点在航空航天领域的电子设备冷却尤其是蒸发制冷循环系统中得到应用。飞行器在机动飞行或进出大气层都会遇到超重状态。超重状态下的两相流的流动及传热特性相对于静止状态时候发生了很大的变化。以流动水为介质,通过搭建旋转平台对超重状态下两相流系统进行了实验研究,得到流体在过载时流动特性和传热特性的初步变化规律。结果显示超重对流动和换热都会产生显著影响。试验结果对于飞行器上相变换热器的理论分析和设计积累了有价值参考资料。     

有固相析出的多效两段蒸发 系统模型与过程模拟

建立了带有冷凝水闪蒸的有固相析出的多效两段蒸发系统的常规设计数学模型,模型将系统的相平衡关系用回归式表达,使模型可以用计算机编程求解,避免了手工计算结合查相图的烦琐的计算过程;利用矩阵方程具有结构清晰和高度模块化的特点,将系统的物料衡算和热量衡算方程组写成矩阵方程的形式,只要保留或舍弃矩阵方程中的相关块矩阵,模型就能代表没有冷凝水闪蒸或没有固相析出的多效两段蒸发系统常规设计模型;采用迭代法结合矩阵法来求解模型,算例表明,冷凝水闪蒸对多效两段蒸发系统是有效的节能措施,算法收敛速度快、收敛稳定性好。     

一种判别制冷剂水平管内两相流型的新方法

本文提出了一种用双热电偶判别制冷剂水平管内两相流型的新方法。通过实验验征,证明利用本方法可以成功地区分制冷剂在水平管内冷凝时的环流、分层流、波状流、弹状流、塞状流和泡状流六种主要流型。     

基于流体诱发管道振动的气液两相流型识别

通过对不同流型的气液两相流流经管道时诱发的管道振动特性的实验研究,提出了基于流体诱发振动的非接触式在线两相流流型识别新方法.通过安装于测试管道外壁的振动传感器测量不同流型下气液两相流诱发的振动信号;采用小波包分析提取了表征流型变化的振动信号能量特征向量;以能量特征向量作为模型输入,建立了概率神经网络模型用于识别分层流、...     

水平管内气液两相流型及换热的研究进展

通过系统介绍水平管内凝结的气液两相流型,以及不同坐标形式的流型图,得出水平管内环状流、波状流和雾状流之间转换的判据。另外,列举了水平光滑管和内螺纹管内凝结换热的经验型关联式,为计算管内凝结换热提供依据。并提出了下一步研究工作的建议。     

气淮两相流流型BP网络识别

解决气液两相流流型的客观、自动识别一直是工业界和学术界所关注的问题。本以U型科垂直上升段内空气水两相流为例,采用压力、压差波动的不同特征参数的组合,深入研究了对流型自适应BP网络识别的准确率的影响,获得了能够满足工种精度要求的参数波动特征组合方式,本的结果表明,该方法需要建立大量的流型特征的数据库,适用于流型的离线识别。     

基于递归图的两相流流动特性分析与流型识别

基于数字化电阻层析成像(ERT)系统采集的垂直管道气液两相流实验数据,通过计算不同时刻系统采集的数据均值,生成一维时间序列并进行相空间重构,绘制递归图。对绘制的递归图进行阈值分割,并分析了两相流流动特性。计算了不同流型对应无阈值递归图的图像信息熵范围：泡状流为0.570～0.660;泡状流到弹状流过渡流型为2.300～3.200;弹状流为3.650～4.100;段塞流为4.300～4.600;段塞流到混状流过渡流型为4.650～4.950。结果表明各流型递归图图像信息熵范围分隔明显,可有效识别这5种流型。     

明渠水气两相流数值模拟

本文采用紊流代数应力模型计算了明渠强迫掺气水流掺气设施后的两相流动,通过求解气相的质量守恒方程求得两相混合物的掺入浓度分布。算例与实验资料比较,结果基本吻合,表明这种模型是合理可行的。     

流动聚焦微气泡流型分布及控制参数实验

介绍了一种基于毛细管流动聚焦方法制备微纳米量级气泡的流动聚焦微流控芯片．以水和空气为工质,在一定的压力和流量下,利用高速摄影技术研究微气泡的尺寸、发生频率和形成过程．分析了表面张力、气体压力、液体流量等参数对微气泡直径和发生频率的影响．实验结果表明,该微流控芯片可以稳定产生直径微米量级的微气泡,操作简单,在微反应器和生物、医药等领域有良好的应用前景．     

浓度对超声检测颗粒两相流的影响

讨论了颗粒两相流检测中常用的超声单散射模型和复散射模型 ,研究了浓度对超声检测颗粒两相流的影响。通过实验测得了超声在体积浓度为１ %～１０ %的ＴｉＯ２-水悬浊液中传播时的衰减系数。结果表明 ,悬浊液中的超声衰减系数随着浓度和频率的升高而增大。实验的结果和使用的超声散射模型的理论值在低浓度时吻合较好 ,而在高浓度时有所偏离。文中对这种偏差的原因进行了讨论。     

基于Fluent的气液两相流喷嘴内部流动特性仿真

目的探究气液两相流喷嘴内部流动特性及工作参数对流动特性的影响。方法测量得到气液两相流喷嘴的结构图,利用Fluent软件建立喷嘴模型,并选择流体体积(VOF)两相流模型和RNG(重整化群)k-?湍流模型,以常温状态下液态水和空气为研究介质,并以气压和液压为变量,进行多参数的流动特性分析,并引入气液比的概念。结果得到了不同时刻喷嘴内部的压力、速度及液相分布云图。其中最大压力为827 kPa,出现在出口段和进气段交叉的壁面上,由于喷嘴内部出现缩口,故出口段存在负压(?1.53 MPa);喷嘴内部最高速度出现在气液两相交汇处,为134 m/s;液相在最初迅速充满喷嘴后,逐渐与气相混合,最终出口段中心液相体积占比为0.543,混合情况良好。还得到了多参数对喷嘴内部压力、速度及液相分布的影响。结论使用软件仿真的方法得到了喷嘴内部的流动特性和多参数对流动特性的影响规律,并为进一步研究优化喷嘴结构及喷雾提供了建议和参考。     

基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量

针对传统近红外点对点探头传感器测量存在盲区、数据精度低等问题,提出并设计了一种基于近红外面源传感器的气液两相流相含率测量装置,并对其进行研究。该装置有效减小了近红外光的折射与反射,提高了测量的精确度。通过CFD流体仿真软件模拟了管道内流体的流动状态,并对该装置的结构进行了仿真及优化。在单相流实验的基础上进行气液两相流动态实验,得到了4路近红外信号与相含率的关系,建立了相含率测量模型,数据导入修正模型分析得到的相含率测量相对误差在±3.5%以内。     

基于同轴线相位法的两相流含气率测量研究

为了准确测量气液两相流含气率,提出一种同轴线相位差测量方法。利用同轴线传感器,通过测量电磁波经过在同轴线内分布状况不同的气液混合介质后相位差的变化,得到混合介质的含气率。完成了同轴线测量电路及测量传感器的设计,建立了一种含气率测量模型。以气液两相做了室内静态实验,并对垂直管状态下传感器响应和实验结果进行了误差分析。结果表明:相位差输出与含气率呈线性关系;同时,在不同频率下,预测结果和实验结果的相对误差在±5%范围内,说明预测模型准确度较好。     

双弯管法测量气固两相流质量流量的研究

提出了一种基于弯管单相流测量原理的气固两相流固相质量流量的测量方法——双弯管法，它无需知道被测物体的密度而直接得出两相流中固相质量流量。基于双弯管法测量原理，设计了一套实验系统，给出了测量数据、计算公式，实验证明了此测量方法的可行性。     

采用环状流实现均匀分配的空调器分流器研究

为解决空调器中多流路换热器内制冷剂分配不均的问题,本文设计了一种能够均匀分配两相制冷剂的新型分流器样件并进行了可视化实验。设计均匀分流器的基本思路是构建环状流并均匀分配环状流,具体设计方法是提出分流器进口管结构的计算方法实现环状流的构建,并通过设计新型进、出口管的连接结构实现环状流的均匀分配。实验表明：制冷剂的质量流量为14~22 g/s时,水平、倾斜和竖直安装的新型分流器的质量流量不均匀度比传统圆锥式分流器分别下降10%~24%、14%~27%和24%~47%。基于环状流整流的新型分流器的分配性能优于目前最常用的圆锥式分流器。     

气—固两相流流型检测与调节的专家系统

气－固两相流流型的检测与调节是与两相流的测量密切相关的，本文针对精确的测量往往要受众多因素影响的情况，提出了一种判断流型的新方法，通过引入领域专家的知识，改进了单纯用模糊聚类方法的不确定，建立了检测和调节的专家系统结构，进行了计算机仿真试验，运用效果良好。     

B型LNG模拟舱内低温流体两相流动与相变传热数值研究

本文以内容积为40 m³,绝热层(聚氨酯)厚度为400 mm的新型独立B型液化天然气船模拟舱为研究对象,对模拟舱内低温流体的两相流动及相变传热问题进行了非稳态三维CFD模拟。采用流体体积函数(VOF)模型追踪气液相界面,利用Lee模型作为相变模型,在相变模型中考虑了静压的影响,对模拟舱的温度分布及静态BOG生成速率进行了计算。研究了在不同液位以及绝热层存在破损的情况下模拟舱的温度分布及静态BOG生成速率的变化,同时研究了当模拟舱密闭时的增压特性。对比模拟结果与实验结果,偏差在10%以内,模型对模拟舱内的低温液体的蒸发过程模拟较好,可为新型独立B型液化天然气实船的设计和改进提供参考。