一、部分重力条件下气液两相流型研究(论文文献综述)
郭伟[1](2021)在《基于热扩散的气液两相流流量测量方法研究》文中研究说明气液两相流广泛存在于石油、化工、动力、冶金等诸多工业领域,其流量的在线不分离测量具有重要的科学和工程意义。由于气液两相流固有的复杂性,两相流参数检测的难度很大,其流量的在线不分离测量一直是国内外未能得到很好解决的难题。尤其在石油工业中,开采过程中获得产物为油气水三元两相混合物,各分相流量和比例是监测油井运行状态和油气储集层动态特征的主要参数,准确计量这些参数对油田的综合开采与节能减排具有重要意义。针对这一问题,鉴于气相和液相与换热表面间换热能力的巨大差异,本文研究了换热过程中管壁温度对管内气液两相流的响应规律,并在此基础上提出一种新的基于热扩散的气液两相流测量方法:通过检测管壁与气液两相流热交换过程中管壁的温度响应反推管内流体的流动情况,并进一步计算出气相和液相的流量,实现气液两相流的实时在线、不分离、非接触式测量。通过采用合适的管径在垂直管内构造充分发展的气液两相弹状流,并在该流型下进行流量的测量。首先,研究了管壁在与不同流型下的气液两相流换热过程中的温度波动规律,以温度波动速度、强度、频率以及波动温差四个波动参数对温度波动特征进行表征,并获得了波动特征参数与流型间的关系;根据该关系首次提出基于温度信号分析的气液两相流流型的识别方法,通过联合四个波动参数,实验中流型识别的正确率可达95%。在弹状流流型状态下,通过研究温度曲线上升、下降与Taylor气泡、液塞间的一一对应关系,得到温度曲线的波动和各流动特征参数(Taylor气泡和液塞的速度、长度,液膜厚度,液塞中空隙率等)之间的关联式;其中,测量Taylor气泡和液塞的平均速度和长度的平均相对误差分别为2.28%、4.65%。最后,在流动特征参数的基础上,进一步建立流量计算模型计算气液两相流中气相、液相的体积流量,二者的平均相对误差分别为3.45%、5.51%。此外,对于液相为互不相容双组分的气液两相弹状流,由实验验证了漂移-通量模型、Taylor长度修正方程的适用性,并根据液相粘度对液膜的厚度进行了修正;气相、液相流量的平均相对误差分别为3.38%、4.19%,热扩散式测量方法在实验中流体物性的变化范围内的可行性进一步得到证明。
李州[2](2021)在《横向振动状态下水平管内气液两相流型数值模拟》文中研究说明两相流存在众多领域,国内外学者持续不断的研究无不验证着两相流研究的重要性,近年来,随着科学技术在管道动力装置安全运行的深入研究,一些不稳定因素造成的管道非稳态振动引起人们的注意,因此目前针对管道振动的研究主要有摇摆、起伏和横向振动状态。通过对研究现状的分析,发现目前对横向振动状态的研究比较少,不足以支撑工程实际应用,且模拟计算方法使用也比较少。因此,无论是对水平管内气液两相流的研究,还是借助数值模拟平台完成振动通道的研究来说,都具有理论研究和实际工程意义。首先,确定使用CFD模拟方法完成两相流的模拟,对使用范围比较广和利用次数多的CFD商用软件进行汇总分析,结合自身模拟需求和现实硬件软件条件,选择Fluent作为本次模拟使用的软件平台;模拟前处理过程选用Gambit来完成,主要包括物理模型的构建和网格的划分,构建水平管道并对其进行非结构化网格划分;模型设置过程主要包括模型的选择、边界条件的设置和求解器的选择,完成对模型的构建。其次,利用模型完成对横向振动状态下水平管内气液两相流的模拟。通过结果得到了不同工况下的流型,识别这些流型,对其进行分类,并根据分类绘制流型图,在图形上标注出转换界线,借助Origin平台,对转换界线的变化定量分析,然后再通过双因子方差分析得到振动参数对气液两相流型的影响。最后,通过分析不同振动状态下流型的对比研究,对横向振动下两相流的影响有更深入的了解,在完成横向振动状态时,改变自定义函数,实现起伏振动和非振动状态下水平管气液两相流的模拟,主要对比分析流型的类型和流型转化界线的变化规律,对流型区域的面积变化进行分析,得到流型差异和界面变化规律。以上研究结论进一步完善了横向振动状态下水平管内气液两相流的模拟研究,为非线性振动下的两相流研究提供了参考依据,也为工程上的一些实际应用带来参考的价值。
张赫铭[3](2021)在《水平及下倾自压输水管道两相流流动试验及数值模拟研究》文中提出农用输水管道作为高效输配水体系中的重要组成部分,由于管道均埋于地下,存在抢修较为困难等问题。对于整个自压灌溉系统,虽然不存在水泵运作时带入管道中的空气:如快速停泵引起的真空进气、叶轮区的负压气体释放等,但仍存在其他种空气的进入形式:如溶解在水中气体的析出、管道负压时由于密闭性不好从管道连接处进入管道的气体等。当气体存在且没有及时排出时,会导致管道内气、液流动形态的变化,轻者会减缓输水速度、引起管道震动、增加水阻等;重则会造成管道爆裂,并使供水中断。对自压输水过程中管道内气、液两相运动的研究,可有效减少管道爆管,漏水等事故的发生。本文采用室内管道试验与数值模拟相互结合的方法,结合前人的两相流理论,对工程常见的水平及15°下倾管道中气液两相流动过程进行了研究:(1)搭建水平及15°下倾管道试验平台,构成完整的自压回水系统,调节气量和液量在一定范围内进行变化,通过拍照和传感器采集设备进行两相流动情况图及管道内压力数据的获取,最终得到了40mm、60mm管径管道系统试验段典型的流型图像及压力波动曲线。得出结论为:水平条件下,随着液量的减小,获取到的典型流型依次为泡状流、塞状流及分层流;随着气量的增加,泡状流流型下气泡的数量增加且垂直分布也会更加均匀,塞状流流型下气塞长度增加,由周期性的短气塞变成长气塞;气、液量的增加均会加剧管道内压力波动。倾斜条件下,随着液量的减小,获取到典型流型依次为泡状流、间歇状流及分层流;随着气量的增加,由于气相聚集影响下游液相流速,仍会发生流型的转变;压力波动随液量的增加呈现先增大后减小的趋势,随气量的增大而增大。(2)为进一步得到管径对流型转化关系的影响,建立水平及15°下倾管道的三维数值模型,并导入Fluent中进行两相流流动的模拟过程。保持气相折算速度不变,水平情况完成液相折算速度为5m/s、4m/s、3m/s,管径为160mm、120mm、80mm、60mm、40mm,十五种工况下的模拟过程;下倾管道完成液相折算速度为3m/s、2m/s、1.5m/s、1m/s、0.5m/s,管径为120mm、60mm、40mm,十五种工况下的模拟过程。并进行压力及流速数据获取。得出结论为:水平条件下,随着管道尺寸的增加,气泡流-塞状流过渡的起始点移向更高的液相折算速度;随着管径的减小,压力峰值及最大压差呈现先减小后略微增加的趋势,60mm管径压力波动最小;最大速度的位置保持不变,为管道中心处,在管道上部的高密度气泡区内,平均液体速度向管道上部壁面急剧下降。下倾管道中,随着管径的增大,间歇流-分层流的转化边界向更大的液相折算速度方向偏移,泡状流-间歇流的转化边界趋向更小的液相折算速度方向,间歇状流的区域逐渐减小;压力波动随管径改变影响不大;层状流对管道截面平均流速的影响明显大于泡状流的影响,此时管道最大流速位置向下偏移。以上研究进一步完善了水平及15°下倾管道不同管径条件下的气液两相流流动过程及流型转化边界,对实际输水工程的正常运行有一定的参考价值。
王顺[4](2021)在《微小通道两相流换热器分液均匀性研究》文中认为新能源汽车是未来很长一段时间内的发展趋势,开展电池热管理是确保新能源车动力电池性能、安全性和寿命的必要手段。热泵技术是一种极具潜力的电池热管理技术,在环境适应性和节能方面都具有明显优势。但是,这一技术的发展目前还不够完善,有许多问题亟待解决,其中,两相制冷剂工质在集管和各支管路中出现分液不均的现象,是影响热泵系统性能的最突出问题之一。本研究基于一种可用于纯电汽车热泵技术的类冷板式微小通道两相流换热器结构,搭建了以R1233zd(E)为工质的两相流可视化分液实验台。一方面,分析了不同进口条件(上部进口、中间进口和下部进口)和运行条件(进口干度范围0.01~0.07,进口质量流率范围300~500 kg/(m2·s))下各通道内的两相流动特征,评估了流动形态的转变对两相相分配特性的影响,同时通过Open CV图像处理函数库对气液界面进行识别与轮廓提取,并进一步得到了通道内平均截面含气率等关键特征参数。另一方面,结合各通道工质质量流量占比、压力梯度和平均截面含气率等数据,探寻气液两相工质在微小通道换热器中气相和液相相分配的机理,尝试对不同工况下各通道中分液不均的原因提出解释。研究发现,相比于中间进口和上部进口方式,采用下部进口的方式能够获得较好的气液两相分布,因为下部进口时重力作用在一定程度上减弱了进口惯性力对液相动量通量的影响。当进口干度较大时,相较于低进口干度工况,进口气相的动量通量相较于液相已不可忽略,两相间界面剪切力的作用使得液相的动量通量增大,液相工质倾向于集中在最后一个支管路而使整体分液均匀性变差。在实验进口质量流率范围内,相间作用力影响较小,高的进口质量流率条件下进口液相动量通量更大,因此液相也容易集中在最后一个支管路,导致整体分液均匀性变差。此外,实验结果还显示,在弹状流、分层流和环状流流型下,各通道内的平均截面含气率与流动阻力呈现正相关的关系,但随着气液两相速度差增大,气相动量通量也会影响通道内平均截面含气率的分布。这一研究结果可为两相流冷板的优化设计提供参考。
吕文超[5](2021)在《316L不锈钢在气-液含氯弹状流中的腐蚀特性与机理研究》文中研究指明316L不锈钢具有优良的机械加工与耐腐蚀性能,在石油、化工、核电、航空等工业领域具有极其广泛的应用与市场前景。316L不锈钢表面易生成致密的钝化膜,有效降低均匀腐蚀速率。但是,当服役环境中存在氯离子时,钝化膜结构将被破坏,导致316L不锈钢发生点蚀。目前,对于316L不锈钢点蚀的研究主要集中于单相介质,而在各类输送管道以及换热管中,流体介质一般为气、液两相,其流场结构与流动特性较单相介质更加复杂,导致气、液两相流中的不锈钢点蚀特性与作用机理与在单相介质中存在巨大差异。本文采用模拟实验、数值仿真与理论分析相结合的的方法,对316L不锈钢在气-液两相弹状流中的点蚀行为进行研究,建立了在弹状流型中的腐蚀特性与预测模型,揭示了316L不锈钢在不同布置形式管道弹状流中的腐蚀机理。本论文针对国民经济建设需求,基于我国工业领域存在的共性难题,对于316L不锈钢在气-液两相流动中的腐蚀特性与风险预测,课题研究具有重要的理论价值与工程指导意义。本论文主要研究内容及成果如下:(1)开展了气-液两相循环流动实验,研究竖直管道中不同气、液两相介质流量条件下弹状流的流动规律。结合极化曲线、电化学阻抗谱测试技术以及腐蚀形貌分析技术,研究了不同弹状流动条件下316L不锈钢的腐蚀特性。通过计算流体力学(CFD)数值计算,研究弹状流型中流体剪切力、反应粒子传质系数等流动参数的分布规律,揭示了316L不锈钢在竖直弹状流中的腐蚀机理。实验结果表明:介质流量成分对于弹状单元中的Taylor泡与液弹结构具有重要影响。在气相介质流量逐渐增加的过程中,管中流型由泡状流逐渐发展为弹状流。在此过程中,Taylor泡长度与液弹长度逐渐增加,Taylor泡周围液膜的厚度逐渐减小。随着液相介质流量增加,Taylor泡尺寸减小。在不锈钢/含氯溶液腐蚀体系中,极化电阻的数值远大于溶液电阻,是控制不锈钢腐蚀速率的关键特性参数。随着气相介质流量不断增加,弹状流中Taylor泡尺寸变大,液膜厚度减小,腐蚀性粒子浓度梯度增加,腐蚀体系极化电阻减小,316L不锈钢腐蚀速率增加;随着液相介质流量不断增加,腐蚀体系的溶液电阻与极化电阻均减小,316L不锈钢腐蚀速率逐渐增加。(2)研究了倾斜管中弹状流流动发展规律,并采用电化学测试技术,对不同倾角条件下316L不锈钢的腐蚀特性进行研究,建立了不同倾角条件下弹状流结构与腐蚀特性的关联关系,揭示了316L不锈钢在倾斜管弹状流中的腐蚀机理。研究结果发现,当管道倾角较小时,管中气-液两相介质呈现出一种全新流型-柱泡流。随着倾角逐渐增加,管中流型由柱泡流逐渐发展为典型弹状流。在此过程中,Taylor泡、液膜等区域结构发生变化,导致流场域内的电化学参数发生改变。随着气-液两相弹状流中Taylor尺寸变大,液膜厚度逐渐减小,液膜区域内腐蚀性粒子浓度梯度与流体介质速度梯度增加,导致腐蚀性粒子传质系数与流体剪切变大,316L不锈钢腐蚀速率增加。(3)研究了气-液两相弹状流经过弯管区域时的发展演化过程,建立了弹状流在弯管区域的时-空演化模型。采用失重测试技术,对弯管不同区域的316L不锈钢的腐蚀速率进行测量,获得了316L不锈钢在弯管内弹状流中的腐蚀特性。对于竖直向上至水平管道系统,液弹区域经过弯管时致使管道内壁面被水相介质润湿。当Taylor泡沿着弯管曲率紧贴上壁面运动,随着管道轴向角逐渐增加,Taylor泡尖端部位首先触及弯管上壁面,上部的液膜由于重力以及气泡与壁面之间的挤压作用而自气泡边缘滑落。Taylor泡离开弯管进入水平直管后在浮力作用下仍沿管道上壁面运动,此时管内流型转变为柱泡流。据此,揭示了基于壁面润湿状态的316L不锈钢在弯管内气-液两相弹状流中的腐蚀机理:Taylor泡经过弯管区域时由于浮力作用逐渐趋于弯管上部运动,造成该区域间歇性润湿,316L不锈钢腐蚀速率较低;壁面连续被水相润湿区域会形成完整的腐蚀系统,316L不锈钢腐蚀速率较高。因此,在弯管内部Taylor泡的运动轨迹是腐蚀形成或减弱的主要原因。本研究通过气-液两相循环流动实验,发现了小倾角管道中一种全新的气-液两相流型,建立了倾斜管道与弯管中气-液两相弹状流时-空发展演化模型。通过电化学测试技术,建立了316L不锈钢在不同布置形式管道中的腐蚀特性分布规律。采用数值仿真与理论分析方法,揭示了基于壁面润湿状态的316L不锈钢在弹状流中的腐蚀机理,建立了弹状流中点蚀的关键特性参数变化规律,形成了316L不锈钢在气-液两相弹状流中腐蚀的预测方法。
陶芳芳[6](2020)在《基于电阻层析成像技术的微通道内气液两相流动特性的研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着微型化、智能化设备的不断发展,微化工技术已受到学者和企业界的广泛关注。与常规管道相比,微通道反应器内的气液两相流动更加复杂多变,而现有的检测技术在微尺度测量上存在一些局限性,导致结果存在差异。因此,亟需新的测量技术来准确获取微通道内气液两相流动特性。本文采用电阻层析成像技术(ERT技术)在内径为1mm的圆形微通道内进行了空气-水、甘油水溶液-空气与乙醇水溶液-空气两相流的流动特性研究,考察了液体性质(表面张力和粘度)与气液表观速度对流型、气含率、摩擦压力降的影响。并将ERT技术得到的气含率、经特征提取方法得到的流型信息与高速摄像法测量结果、文献中经典模型和关联式进行了对比分析。在空气-水两相流体系中,观测到了泡状流、帽状流、子弹流、长子弹流、不稳定的子弹流五种流型,与Zhang、Mishima和Ishii中的文献值具有较好的一致性,ERT技术通过特征提取的方法辨识流型的准确率为90.8%。在此基础上,提出了不同流型下的气泡生成机制。同时,ERT技术还可呈现微通道内气-液两相流的3D流动情况,经分析获得体系气含率,其值与Mishima和Hibiki关联式计算值能够较好吻合,但略低于高速摄像机技术结果,平均误差为8.7%,验证了ERT技术的准确性。随着液体粘度的增加和表面张力的减小,除上述流型外,还观测到了当量直径较小的泡状流与子弹-泡状流,ERT技术通过特征提取的方法辨识流型的平均准确率大于84%。研究表明,液体表面张力对流型转换线影响较大,且随着表面张力的减小,流型转换越会提前发生,而粘度对流型转换线无明显影响。同时,体系中气含率会有不同程度的下降。通过对比高速摄像机技术与ERT技术的结果,发现了甘油水溶液(5-25wt%)-空气体系的整体平均相对误差为15.19%,乙醇水溶液(5-25wt%)-空气体系的整体平均相对误差为22.75%。并根据实验数据,提出了在实验范围内的气含率关联式。此外,摩擦压力降梯度会随表观气速、表观液速及液体粘度的增加而增加,随液体表面张力的减小而增加,与文献值具有良好一致性,验证了微通道内数据的可靠性。这些研究结果为微通道内气液两相流动特性提供了一种新的测试手段。
蒲雪雷[7](2020)在《水平/微倾管道中低持液率气液两相流动特性研究》文中研究指明在湿天然气管道输送过程中,随着管路沿线地势等因素的影响,管道内的温度和压力等参数会发生改变,从而导致湿天然气在管道中析出液体。当湿天然气的输送速度较低时管道中析出的液体会沉积在管道中,从而形成积液。管道中的积液不仅会减小气体输送的流道面积影响气体的输送效率,还会腐蚀管线,增加管道中的能量损耗,严重时甚至会堵塞管道引发事故。天然气管道流动过程中的气液两相流动特性对管线尺寸的设计、增压设备的选择、清管次数以及预防天然气水合物的生成至关重要。准确预测湿天然气输送过程中的临界携液流速、压降和持液率对预防湿天然气管道积液、管道的设计、降低企业的运营成本都具有重要意义。本文对湿天然气管道中的积液的流动机理进行了研究,针对微倾管中低持液率气液两相分层流,基于气液两相流动量平衡方程和新的气/液界面形状闭合关系式,建立了考虑液滴夹带的临界携液流速预测模型,同时依据流型过度准则建立考虑液滴夹带的低持液率气液两相光滑分层流和波浪分层流的摩擦压降和持液率的计算模型;编制模型进行求解。结合实验数据,将本文模型和FLAT界面模型、ARS界面模型、双圆环界面模型、MARS界面模型进行了验证和对比。结果表明,本文模型具有更高的预测精度,可用于预测湿天然气管道中的临界携液气体流速、压降和持液率。分析了管道倾角、运行压力、液相密度以及天然气组分对微倾管道中临界携液流速和临界持液率的影响。同时分析了管道直径、液相流速、液相密度、气相流速、运行压力以及天然气组分对管道中压降和持液率特性影响。本课题的研究为湿天然气管道的设计和高效运行提供了理论依据。
党唐超[8](2020)在《垂直管内气液两相搅拌流研究》文中进行了进一步梳理搅拌流是一种存在于垂直管内段塞流和环状流之间的重要流型,因为其复杂的流动形态,所以也被称为“乳膜状流”。搅拌流由于气液相在截面处占比的瞬时变化,因此该流型具有振荡和脉动特性,这种不稳定性会引起管道输送过程中动力、传热过程中的部件达到极限状态而引起损害,由于搅拌流广泛的存在于气液两相流中,在所有流型中对该流型的研究较少,所以对搅拌流的探究具有重要的研究价值和实际意义。本文采用三维几何模型,采用结构化网格划分,选择了欧拉-VOF多相流模型,RNG k-e湍流模型和无滑移边界条件。利用Fluent对垂直管内气液两相搅拌流进行了数值模拟。模拟研究了空气和液体水在垂直管内搅拌流流态下横截面和轴向截面的含气率,持液率及压降随时间的变化情况和在轴向方向的气液速变化情况。模拟观察到横截面的各个流动参数随时间的变化呈不规律的波动变化,原因是因为不同时间下气相裹挟着不同量的液相向上运动,数值曲线表明了横截面平均含气率随表观气速的增大而快速增大,随表观液速的增大而缓慢降低。分析了沿管长方向垂直管截面的含气率,持液率和气液速的变化情况。通过相云图分析得出了搅拌流的产生和发展过程,通过对比不同工况下的云图相印证了横截面的参数的变化,并分析了不同工况下的沿管长方向气液相搅拌流的流场和压力分布。本文的研究结果有助于说明垂直管内气液两相搅拌流的运动过程和参数的变化规律,具有一定的指导意义。
高扬[9](2020)在《突缩管两相流流动特性研究》文中指出在油气田实际生产中,油田集输系统和长距离管网内的油品中通常还混有气体、水这样的流体,因此两相、多相流动在管道输送过程中普遍存在。而突缩管作为一种常见的管道连接方式,研究突缩管内的两相流体流动特性的变化就变的至为关键。结合流体力学理论知识,通过FLUENT软件对油水两相流、气液两相流流经突缩管的流动形态变化进行数值模拟,通过改变含水率(持液率)、油品粘度、入口流速、管道突缩比,探究这些因素对于流动形态与局部阻力系数的影响。结合得到的压力云图、相分布云图、流线图、速度矢量图发现如下变化规律:两相流体在流经突缩段前后均会在突缩截面附近的管壁处形成涡旋;对于油水两相流,上下涡旋的流动方向不同,但涡旋都是通过与中心主流交换动量得以维持,两相入口流速、油品粘性、突缩比均会对涡旋的尺寸产生影响;在小管径段内的流速核心区影响长度随入口流速的减小、突缩比的增大而变长。对于气液两相流,涡旋的尺寸与位置随着流型的改变而变化;小管径段内的流速核心区影响长度随两相入口流速、液相粘度、突缩比的增大而变长。突缩管内油水两相压力的降低与入口流速、油品粘性的增加而变大;当油品粘度与水差异过大时,小管段内的压降曲线振荡幅度越大,含水率越高,压力下降的越快;当油品粘度与水差异不大时,大小管段内的压降与含水率无关,突缩段的压力骤降幅度随着含水率的降低而减小,之后的压力回升也越不明显;油品粘度越大,压力回升越不明显。局部阻力系数随着突缩比的增大而变小,与含水率、油品粘性、入口流速无关。本文模拟了不同两相入口流速、油品粘性、含水率(气液两相流持液率)以及管道突缩比条件下管道突缩段内两相流,通过云图展示了不同种类的两相流体在管道突缩段的流动特性的变化,总结了上述因素对突缩管中两相流体流动特性的影响规律,研究结果对理解、完善突缩管件两相流计算方法,对优化两相流管道结构设计提供了理论基础。
常赫[10](2020)在《不同流场环境下水平管内气水两相流动传热特性数值研究》文中研究表明气液两相流作为多相流热物理学的一个重要分支,与人民的生活及工业生产安全有着密切的关系。流体在流动过程中除受流体的固有性质,如物理性质及化学性质的影响外,与流场环境也有着密切联系。流体的物理性质是可控因素,其影响效果大多可控。与之相比,流场环境的改变对流体流动的影响往往与理论计算值有较为明显的偏差且难以控制。因此,为实现能源的高效利用,同时准确掌握复杂流动的特性参数,对不同流场环境下流体流动及传热特性进行深入探讨就显得尤为重要。本文基于数值模拟的方法,根据流场环境的分类,对几何结构流场、环境流场及热载流场下通道内气液两相流动与传热特性进行了较为系统与全面的探讨分析。1.几何结构流场。建立了蛇形微通道内气液两相流动的数学模型,分析了壁面性质及Y型汇流结构对流体流动及传热特性的影响。与常规尺度通道不同,微通道内流体流动受惯性力、粘性力及表面张力影响较大,意味着壁面性质及几何结构是其气液相界面分布情况改变的主要因素之一。当Y型夹角为60度时,气液两相压降和Po数最低。除此之外,通过添加源项,建立了滑移壁面边界条件下微通道内流体流动的数学模型,结果表明,疏水壁面可以诱导滑移现象的产生,同时减小压降、表面摩擦系数和流动阻力系数,从而利于传热,且高宽比较小的微通道内减阻效果较好。与此同时,针对蛇形微通道特殊的几何结构,对U型微通道内流体流动及传热情况进行了研究,分析了曲率对流体流动及换热的作用规律。研究结果表明,曲率的增加使得沿水平坐标方向的速度分布对称性增强,增大了流体流动阻力,截面速度分布趋势不受影响,但靠近内壁流体的流速及温度高于靠近外壁的流体。2.环境流场。依据环境流场影响效果,选取了常规尺度水平通道,通过添加自定义函数,建立了起伏振动工况下通道内气液两相流动及传热的数学模型。与稳态工况不同,振动引起的附加惯性力及流体自身的重力影响了气液相界面分布规律,且振动参数对低流速流体影响较大。与振动幅度相比,振动频率的改变对流体流动及传热特性影响更为显着。通过对稳态及不同振动参数下通道内流体摩擦压降、空隙率及流体温度变化规律进行探讨分析发现,与稳态工况下通道内流体流动情况相比,周期振动对流量和瞬时摩擦压降的影响更为明显。振动幅度主要影响液面波动高度,即截面含气率;而振动频率主要影响液面波动的激烈程度,但振动参数对流型定义没有明显影响。一定范围内,振动可以强化换热,温度峰值出现在通道从起伏运动的最高点向平衡位置移动的过程中。3.热载流场。以预测气液两相流摩擦压降及空隙率的经典模型及相关经验公式为基础,对本文所建立的不同振动参数下水平通道内流体流动的数值计算结果进行了对比分析。通过比较几种典型摩擦压降关联式发现,Muller模型的预测值与动态工况数值计算结果吻合较好;通过比较四种典型模型的含气率关联式得出,当振动参数较小时,漂移通量模型具有较好的预测效果;当振动参数较高时,基于流型建立的关联式模型更适用。与此同时,依据场协同分析理论,分析了热载流场对蛇形微通道及不同振动参数工况下水平通道内气液两相流传热的作用效果。研究结果表明,合理设计弯曲微通道的壁面性质和曲率等相关参数,有利于提高微通道内流体的传热性能;对于本文所采用的起伏振动工况,发现在一定振动频率范围内起伏振动是有效强化换热的手段,低Re数和强振动参数条件下,振动对流体流动换热的影响效果最为明显。
二、部分重力条件下气液两相流型研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、部分重力条件下气液两相流型研究(论文提纲范文)
(1)基于热扩散的气液两相流流量测量方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写和符号清单 |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 气液两相流流量计算的相关参数及研究方法 |
2.1.1 气液两相流流量计算的相关参数 |
2.1.2 气液两相流的分析方法与研究模型 |
2.2 气液两相流流型识别方法的研究现状 |
2.2.1 基于流型图和流型转变准则的流型识别方法 |
2.2.2 采用直接测量的流型识别方法 |
2.2.3 采用间接测量的流型识别方法 |
2.3 气液两相流流量测量方法的研究现状 |
2.3.1 气液两相流流量的测量方法 |
2.3.2 气液两相流检测技术存在的问题和发展趋势 |
2.3.3 实际采油工程中对多相流计的需求 |
2.4 气液两相流中的弹状流研究现状 |
2.4.1 弹状流的基本特点 |
2.4.2 弹状流的形成机理 |
2.4.3 弹状流的研究进展 |
2.5 本文技术方案及研究内容 |
2.5.1 本文技术路线 |
2.5.2 本文研究内容 |
3 热扩散式测量(TDM)方法 |
3.1 TDM方法的可行性分析 |
3.2 TDM方法的测量原理 |
3.3 TDM装置的结构设计 |
3.4 TDM温度信号的采集和滤波处理 |
3.4.1 温度信号的采集 |
3.4.2 温度数据的滤波处理 |
3.5 本章小结 |
4 气液两相流流型识别的实验研究 |
4.1 实验平台设计 |
4.2 实验方案设计 |
4.3 实验参数的不确定度分析 |
4.4 管壁对不同流型下气液两相流的热扩散响应规律 |
4.4.1 温度信号分析 |
4.4.2 温度波动参数 |
4.4.3 波动参数变化规律 |
4.5 流型识别方法研究 |
4.6 流型识别实验结果 |
4.7 本章小结 |
5 气液两相弹状流流动特征参数测量的实验研究 |
5.1 实验方案和步骤 |
5.2 气液弹状流下的热扩散响应规律 |
5.3 弹状流流动特征参数的确定方法 |
5.3.1 Taylor气泡速度与温度曲线波动的关系 |
5.3.2 液塞速度的确定方法 |
5.3.3 Taylor气泡和液塞的长度与温度曲线波动的关系 |
5.3.4 Taylor气泡和液塞的频率与温度曲线波动的关系 |
5.3.5 液膜厚度的确定方法 |
5.3.6 液塞空隙率的确定方法 |
5.4 弹状流流动特征参数测量的实验结果 |
5.4.1 Taylor气泡和液塞的速度 |
5.4.2 Taylor气泡和液塞的长度 |
5.4.3 Taylor气泡和液塞的频率 |
5.4.4 液塞空隙率与温度曲线下降斜率的关系 |
5.5 本章小结 |
6 气液两相流流量计量的模型建立及实验研究 |
6.1 基于段塞单元统计的流量计算模型及方法 |
6.2 流量计算模型的正确性验证 |
6.3 气液两相流的流量计算结果 |
6.4 气液两相流的流量测量的误差分析 |
6.5 本章小结 |
7 液相为互不相容双组分的气液两相流的实验研究 |
7.1 实验方案和步骤 |
7.2 混合液体物性参数的分析 |
7.3 弹状流流动特征参数测量方法的适用性分析 |
7.3.1 漂移-通量模型 |
7.3.2 经验关联式 |
7.4 气液两相的流量计量 |
7.5 应用范围探讨 |
7.6 本章小结 |
8 结论 |
8.1 主要结论 |
8.2 创新点 |
8.3 今后研究的建议 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)横向振动状态下水平管内气液两相流型数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外气液两相流研究现状 |
1.2.1 摇摆状态下两相流的研究内容现状 |
1.2.2 起伏状态下两相流的研究内容现状 |
1.2.3 横向状态下两相流的研究内容现状 |
1.2.4 国内外文献的综述简析 |
1.3 课题研究的主要内容 |
第2章 CFD数值模拟计算方法 |
2.1 CFD理论方法概述 |
2.2 CFD软件的选定及应用 |
2.2.1 模拟软件的选择 |
2.2.2 应用求解过程简述 |
2.3 气液两相流模型 |
2.3.1 基本物理模型 |
2.3.2 湍流模型 |
2.3.3 多相流模型 |
2.3.4 动网格模型 |
2.4 本章小结 |
第3章 横向振动状态下水平管气液两相流型及其转化特性 |
3.1 物理模型建立 |
3.2 网格划分与独立性验证 |
3.2.1 网格划分 |
3.2.2 网格独立性验证 |
3.3 数值计算参数设置 |
3.3.1 控制方程 |
3.3.2 边界条件 |
3.3.3 模拟求解器的设置 |
3.3.4 管道横向振动的实现 |
3.3.5 振动方程及参数的选择 |
3.4 结果与分析 |
3.4.1 数值模拟计算方法验证 |
3.4.2 横向振动下水平管两相流型的定义及分类 |
3.4.3 横向振动下水平管内气液两相流型图 |
3.4.4 横向振动对流型转换界线的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 振动参数对水平管内气液两相流型的影响规律 |
4.1 模拟和分析方法 |
4.1.1 模型建立和数值方法设置 |
4.1.2 双因子方差分析 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 振动频率对水平管内气液两相流型的影响 |
4.2.2 振动幅度对水平管内气液两相流型的影响 |
4.2.3 振动参数方差分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 振动方式对水平管内气液两相流型的影响 |
5.1 数值模型的建立 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 横向振动与非振动状态的对比研究 |
5.2.2 横向振动与起伏振动状态的对比研究 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(3)水平及下倾自压输水管道两相流流动试验及数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 水平管道气液两相流试验研究现状 |
1.2.2 倾斜管道气液两相流试验研究现状 |
1.2.3 管道气液两相流数值模拟研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 试验和数值模拟方法 |
2.1 管道两相流试验装置及方法 |
2.1.1 水平管道两相流试验装置 |
2.1.2 水平管道两相流试验方法 |
2.2 下倾管道两相流试验装置及方法 |
2.2.1 下倾管道两相流试验装置 |
2.2.2 下倾管道两相流试验方法 |
2.3 试验参数 |
2.4 自压管道气液两相流数值模拟研究 |
2.4.1 模型软件的选择 |
2.4.2 数理模型的建立 |
2.4.3 网格无关性及模型准确性验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 水平管道气液两相流流型试验及模拟研究 |
3.1 水平管道流型分类 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 不同两相折算流速下的水平管道充液两相运动过程分析 |
3.2.2 不同管径下的流型变化分析 |
3.2.3 水平管道气液两相流压力波动分析 |
3.2.4 水平管道气体对管道流速分布的影响 |
3.3 本章小结 |
第四章 下倾管道气液两相流流型试验及模拟研究 |
4.1 下倾管道流型分类 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 不同两相折算流速下的下倾管道充液两相运动过程分析 |
4.2.2 不同管径下的流型变化分析 |
4.2.3 下倾管道气液两相流压力波动分析 |
4.2.4 下倾管道气体对管道流速分布的影响 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师评阅表 |
(4)微小通道两相流换热器分液均匀性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1.绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 气液两相流基本概念 |
1.2.1 气液两相流基本流型 |
1.2.2 气液两相流基本参数定义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 布置方式对微小通道换热器分液均匀性影响研究现状 |
1.3.2 几何参数对微小通道换热器分液均匀性影响研究现状 |
1.3.3 运行条件对微小通道换热器分液均匀性影响研究现状 |
1.4 目前研究的问题与不足 |
1.5 本文研究内容 |
2.微小通道两相流换热器可视化分液实验设计 |
2.1 实验台工作原理 |
2.2 主要实验设备介绍 |
2.2.1 加热器设计 |
2.2.2 可视化区域流道设计 |
2.2.3 高速相机介绍 |
2.3 实验台的搭建 |
2.4 测试对象和实验测试工况 |
2.4.1 测试对象 |
2.4.2 测试工况 |
2.5 实验测试方法 |
2.6 数据处理方法 |
2.6.1 数据采集系统 |
2.6.2 进口干度计算方法 |
2.6.3 数字图像处理方法 |
2.6.4 平均截面含气率计算方法 |
2.7 本章小结 |
3.进口方式对微小通道两相流换热器分液均匀性的影响 |
3.1 工况点设计 |
3.2 可视化实验工况点相分配特性分析 |
3.3 不同进口方式下压力梯度与各通道相分配的关系 |
3.3.1 不同进口方式下各通道压降分布 |
3.3.2 气弹在支管路通道处分裂简单受力分析 |
3.3.3 压力梯度与各支管路相分配特性的关系 |
3.4 进口方式对两相流换热器分液均匀性的影响 |
3.5 本章小结 |
4.运行条件对微小通道两相流换热器分液均匀性的影响 |
4.1 工况点设计 |
4.2 可视化实验工况点相分配特性分析 |
4.3 进口干度对两相流换热器分液的影响 |
4.3.1 进口干度对两相流换热器总质量流量分配的影响 |
4.3.2 进口干度对两相流换热器平均截面含气率分配的影响 |
4.3.3 进口干度对两相流换热器分液均匀性的影响 |
4.4 进口质量流率对两相流换热器分液的影响 |
4.4.1 进口质量流率对两相流换热器总质量流量分配的影响 |
4.4.2 进口质量流率对两相流换热器平均截面含气率分配的影响 |
4.4.3 进口质量流率对两相流换热器分液均匀性的影响 |
4.5 不同运行条件下压力梯度与各通道相分配的关系 |
4.5.1 不同进口干度压力梯度的影响分析 |
4.5.2 不同进口质量流率下压力梯度的影响分析 |
4.6 本章小结 |
5.全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 全文展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间研究成果 |
(5)316L不锈钢在气-液含氯弹状流中的腐蚀特性与机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 316L不锈钢在单相含氯介质中腐蚀特性与机理 |
1.2.2 316L不锈钢在气液两相介质中腐蚀特性与机理 |
1.3 文献小结 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 实验方案与数值模拟基础 |
2.0 引言 |
2.1 实验装置 |
2.2 实验材料与两相介质 |
2.3 316L不锈钢腐蚀测试技术 |
2.3.1 极化曲线测试技术 |
2.3.2 电化学阻抗谱测试技术 |
2.4 气-液两相弹状流数值模拟基础 |
2.4.1 气液两相弹状流模型 |
2.4.2 气-液两相弹状流流动方程 |
2.5 本章小结 |
第三章 316L不锈钢在竖直管道弹状流中腐蚀特性与机理研究 |
3.0 引言 |
3.1 竖直管道气-液两相弹状流流动规律 |
3.2 316L不锈钢在竖直管道弹状流中腐蚀特性 |
3.2.1 变流量条件弹状流中的极化曲线 |
3.2.2 变流量条件弹状流中的电化学阻抗谱 |
3.2.3 变流量条件弹状流中的腐蚀速率 |
3.3 316L不锈钢点蚀形貌分析 |
3.4 316L不锈钢在竖直弹状流中的腐蚀机理 |
3.4.1 气-液两相弹状流数值计算 |
3.4.2 网格独立性验证 |
3.4.3 弹状流流动参数对腐蚀过程的作用机制 |
3.5 本章小结 |
第四章 316L不锈钢在倾斜管道弹状流中的腐蚀特性与机理研究 |
4.0 引言 |
4.1 倾斜管道气-液两相弹状流流动规律 |
4.2 316L不锈钢在倾斜管弹状流中的腐蚀特性 |
4.2.1 变倾角管道弹状流中的极化曲线 |
4.2.2 变倾角管道弹状流中的电化学阻抗谱 |
4.2.3 变倾角管道弹状流中的腐蚀速率 |
4.3 316L不锈钢在倾斜管弹状流中的腐蚀机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 316L不锈钢在弯管内弹状流中的腐蚀特性与机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 316L不锈钢在竖直至水平弯管内弹状流中腐蚀特性与机理研究 |
5.2.1 竖直至水平弯管内气-液两相弹状流动规律 |
5.2.2 316L不锈钢在竖直至水平管弯管内的腐蚀特性 |
5.3 316L不锈钢在水平至竖直管弯管内弹状流中腐蚀特性与机理研究 |
5.3.1 水平至竖直弯管内气-液两相弹状流动规律 |
5.3.2 316L不锈钢在水平至竖直管弯管内的腐蚀特性 |
5.4 316L不锈钢在弯管内弹状流中腐蚀机理 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间主要的研究成果及荣誉 |
致谢 |
(6)基于电阻层析成像技术的微通道内气液两相流动特性的研究(论文提纲范文)
学位论文数据集 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 微通道的定义及分类 |
1.3 微通道内两相流动特性参数检测技术 |
1.4 微通道内两相流动特性的研究现状 |
1.4.1 微通道内两相流型的研究 |
1.4.2 微通道内两相流气含率的研究 |
1.4.3 微通道内两相流摩擦压力降的研究 |
1.5 电阻层析成像技术在流动参数检测的研究现状及发展趋势 |
1.5.1 流型识别 |
1.5.2 气含率 |
1.5.3 气泡大小及分布 |
1.6 论文的主要目的及内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 微通道的制作 |
2.2 实验设备 |
2.2.1 ERT系统 |
2.2.2 高速摄像机 |
2.2.3 差压传感器 |
2.2.4 辅助设备及流体性质 |
2.3 实验流程 |
2.4 实验数据处理方法 |
2.4.1 气含率 |
2.4.2 流型及流型图 |
2.4.3 气泡分布 |
2.4.4 摩擦压力降 |
2.5 误差分析 |
2.5.1 直接误差 |
2.5.2 间接误差 |
第三章 基于ERT技术的微通道内空气-水两相流动特性的研究 |
3.1 前言 |
3.2 基于ERT技术的微通道内两相流型的研究 |
3.2.1 流型 |
3.2.2 流型图 |
3.2.3 ERT的实验结果与分析 |
3.2.4 实验结果与文献的比较 |
3.3 基于ERT技术的微通道内两相气含率的研究 |
3.3.1 ERT技术的实验结果与分析 |
3.3.2 实验结果与文献关联式的比较 |
3.4 微通道内两相流摩擦压力降的研究 |
3.4.1 实验结果与分析 |
3.4.2 实验结果与HFM模型的比较 |
3.4.3 实验结果与SFM模型的比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于ERT技术的不同液体性质下微通道内气-液两相流动特性的研究 |
4.1 前言 |
4.2 不同液体性质下微通道内两相流型的研究 |
4.2.1 液体粘度的影响 |
4.2.2 液体表面张力的影响 |
4.3 不同液体性质下微通道内两相流气含率的研究 |
4.3.1 液体粘性的影响 |
4.3.2 液体表面张力的影响 |
4.3.3 实验结果与文献的比较 |
4.3.4 微通道内气-液两相流气含率的修正公式 |
4.4 不同液体性质下微通道内两相流摩擦压力降的研究 |
4.4.1 液体粘性的影响 |
4.4.2 液体表面张力的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
(7)水平/微倾管道中低持液率气液两相流动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 湿天然气管道积液与临界携液流速研究 |
1.2.2 气液两相分层流压降和持液率研究 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 创新点 |
第二章 湿气管道低洼处积液机理研究 |
2.1 积液形成机理 |
2.2 天然气管道积液流动特性研究 |
2.2.1 积液临界状态时的流动机理 |
2.2.2 动量方程 |
2.2.3 低持液率气液两相流型 |
2.3 小结 |
第三章 临界携液流速预测模型 |
3.1 液滴夹带率 |
3.2 考虑液滴夹带的气液相动量方程 |
3.2.1 气/壁剪切应力 |
3.2.2 气/液界面剪切应力 |
3.2.3 液/壁剪切应力 |
3.3 低持液率气液两相流界面形状模型 |
3.3.1 FLAT界面模型 |
3.3.2 ARS界面模型 |
3.3.3 双圆环界面模型 |
3.3.4 MARS界面模型 |
3.3.5 Banafi-Talaie界面模型 |
3.4 临界气相速度计算 |
3.5 不同闭合模型预测结果 |
3.5.1 FLAT界面模型预测结果对比 |
3.5.2 ARS界面模型预测结果对比 |
3.5.3 双圆环界面模型预测结果对比 |
3.5.4 MARS界面模型预测结果对比 |
3.5.5 本文模型预测结果对比 |
3.5.6 不同模型预测结果 |
3.6 模型预测结果分析 |
3.6.1 管道倾角的影响 |
3.6.2 输送压力的影响 |
3.6.3 液相密度的影响 |
3.6.4 天然气组份的影响 |
3.7 小结 |
第四章 压降和持液率预测模型 |
4.1 动量方程 |
4.1.1 液滴夹带率 |
4.1.2 气-液界面形状 |
4.1.3 剪切应力 |
4.2 模型求解 |
4.3 不同模型压降预测值 |
4.3.1 Banafi等人的实验数据对比 |
4.3.2 Badie等人的实验数据对比 |
4.3.3 Espedal实验数据对比 |
4.4 模型预测结果分析 |
4.4.1 管道直径的影响 |
4.4.2 液相表观流速的影响 |
4.4.3 液相密度的影响 |
4.4.4 气相表观流速的影响 |
4.4.5 运行压力的影响 |
4.4.6 天然气组成的影响 |
4.5 小结 |
第五章 结论及展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(8)垂直管内气液两相搅拌流研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义和工程背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 垂直管内气液搅拌流界面波机理分析 |
2.1 垂直管内气液搅拌流界面波数学模型 |
2.1.1 假设条件 |
2.1.2 波形的选择 |
2.1.3 界面波的机理分析 |
2.1.3.1 界面波的质量守恒和动量守恒 |
2.1.3.2 液膜厚度的分析 |
2.1.3.3 搅拌流单元体上的受力分析 |
2.2 常见的气液搅拌流形成机理 |
2.3 垂直管内气液环状流向搅拌流流型转变分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 垂直管内气液搅拌流的数值模拟方法 |
3.1 物理模型 |
3.2 模型的建立和设置 |
3.2.1 几何模型和网格划分 |
3.2.2 计算模型的选取 |
3.2.3 控制方程 |
3.2.4 边界条件的设定 |
3.2.5 数值求解的方法 |
3.3 网格无关性验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 垂直管内气液两相搅拌流数值模拟设置 |
4.1 Fluent求解器设置 |
4.1.1 基础条件设置 |
4.1.2 求解器控制体设置 |
4.2 搅拌流数值模拟模型的验证 |
4.3 搅拌流模拟工况的选择 |
4.4 本章小结 |
第五章 垂直管内气液搅拌流数值模拟结果分析 |
5.1 垂直管内不同横截面处的搅拌流截面含气率分析 |
5.1.1 不同表观气速下的截面含气率的对比分析 |
5.1.2 不同表观液速下的截面含气率的对比分析 |
5.1.3 横截面平均含气率的对比分析 |
5.1.4 横截面平均持液率的对比分析 |
5.2 垂直管内沿管长方向截面的搅拌流截面含气率和持液率分析 |
5.2.1 不同表观气速下的截面含气率和持液率的对比分析 |
5.2.2 沿管长截面平均含气率的对比分析 |
5.3 垂直管内气液相搅拌流分布分析 |
5.3.1 沿管长方向垂直管气液搅拌流的分布分析 |
5.3.2 不同横截面处的气液搅拌流相分布分析 |
5.3.3 不同工况下垂直管截面的气液搅拌流相分布分析 |
5.4 垂直管气液搅拌流流场分析 |
5.4.1 沿管长方向垂直管截面气液搅拌流的气速分析 |
5.4.2 沿管长方向垂直管截面气液搅拌流的液速分析 |
5.4.3 沿管长方向的垂直管截面的气液速差分析 |
5.4.4 垂直管内气液搅拌流的气相速度分布分析 |
5.5 垂直管内气液搅拌流的压降分析 |
5.5.1 不同表观气速下不同横截面处的截面平均压降的对比分析 |
5.5.2 垂直管搅拌流的压力云图分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(9)突缩管两相流流动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 研究内容和方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 本文的研究方法 |
1.4 技术路线 |
1.5 本章小结 |
第二章 两相流数值模拟方法 |
2.1 FLUENT软件简单介绍 |
2.2 基本控制方程 |
2.2.1 通用变量方程 |
2.2.2 连续性方程 |
2.2.3 动量方程(N-S方程) |
2.3 模型介绍 |
2.3.1 多相流模型 |
2.3.2 湍流模型 |
2.4 边界条件介绍 |
2.5 求解设置 |
2.6 本章小结 |
第三章 油水两相流流动特性研究 |
3.1 模型的建立 |
3.1.1 范开峰数值模拟介绍 |
3.1.2 数值模拟所做的假设 |
3.2 网格无关性的验证 |
3.3 模拟可靠性的验证 |
3.4 突缩管内油水两相流动特性研究 |
3.4.1 含水率对于突缩管内流动特性的影响 |
3.4.2 入口速度对于突缩管内流动特性的影响 |
3.4.3 油品种类对于突缩管内流动特性的影响 |
3.4.4 突缩比对于突缩管内流动特性的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 气液两相流流动特性研究 |
4.1 突缩管内气液两相流动特性研究 |
4.1.1 持液率对于突缩管内气液两相流动特性的影响 |
4.1.2 两相入口流速对于突缩管内气液两相流动特性的影响 |
4.1.3 液相粘度对于突缩管内气液两相流动特性的影响 |
4.1.4 突缩比对于突缩管内气液两相流动特性的影响 |
4.1.5 突缩截面处速度矢量图的变化 |
4.2 本章小结 |
第五章 油水两相流压降及局部阻力数值模拟研究 |
5.1 突缩段压降和局部阻力损失系数的计算方法 |
5.2 两相流流经突缩管压降的变化 |
5.2.1 不同油品-水两相流压降的变化(E=2) |
5.2.2 油水两相含油率、入口流速对于流经突缩管压降变化的影响(E=2) |
5.2.3 油品粘度对于流经突缩管压降变化的影响(E=2) |
5.2.4 突缩比对于流经突缩管压降变化的影响 |
5.3 两相流流经突缩管局部损失系数的变化 |
5.3.1 油品体积分数与油品粘度对局部阻力系数的影响 |
5.3.2 管道突缩比、入口流速对局部阻力系数的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 油水两相流流经突缩压降变化 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(10)不同流场环境下水平管内气水两相流动传热特性数值研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 流场环境影响研究现状 |
1.2.1 通道尺度划分 |
1.2.2 几何结构流场的影响研究 |
1.2.3 动态环境流场的影响研究 |
1.2.4 热载环境流场的影响研究 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 气液两相流动的数值计算 |
2.1 软件简介 |
2.2 气液两相流基本理论 |
2.2.1 主要参数 |
2.2.2 相间作用力 |
2.3 基本控制方程 |
2.3.1 CLSVOF模型 |
2.3.2 模型控制方程 |
2.3.3 湍流模型控制方程 |
2.4 气液两相流数值模拟过程 |
2.4.1 计算域及网格划分 |
2.4.2 方程的求解与离散 |
2.4.3 压力速度耦合算法 |
2.4.4 边界条件 |
2.4.5 初始条件 |
2.5 本章小结 |
第3章 蛇形微通道内气液两相流动的数值计算 |
3.1 引言 |
3.2 物理模型 |
3.3 数值模拟 |
3.3.1 壁面性质 |
3.3.2 滑移壁面 |
3.3.3 网格无关性验证 |
3.3.4 数据处理 |
3.3.5 对比验证 |
3.4 气泡长度影响因素 |
3.5 壁面性质对传热特性的影响 |
3.6 滑移壁面通道流体流动特性的研究 |
3.6.1 滑移效应对压降的影响 |
3.6.2 壁面性质对滑移效应的影响 |
3.6.3 滑移效应对传热特性的影响 |
3.7 本章小结 |
第4章 U型微通道内气液两相流动数值模拟 |
4.1 引言 |
4.2 物理模型 |
4.3 数值模拟 |
4.3.1 数据处理 |
4.3.2 对比验证 |
4.4 曲率对流动特性的影响 |
4.4.1 曲率对压降的影响 |
4.4.2 曲率对速度分布的影响 |
4.4.3 曲率对传热特性的影响 |
4.5 壁面性质对流动特性的影响 |
4.5.1 滑移壁面对速度分布的影响 |
4.5.2 壁面性质对Po数的影响 |
4.5.3 滑移壁面对U型微通道的影响 |
4.6 场协同性分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 起伏振动通道内气液两相流动特性数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 物理模型 |
5.3 数值模拟 |
5.3.1 控制方程 |
5.3.2 湍流模型 |
5.3.3 网格无关性验证 |
5.3.4 对比验证 |
5.4 起伏振动对流型图的影响 |
5.4.1 起伏振动对流型的影响 |
5.4.2 起伏振动对流型图的影响 |
5.4.3 起伏振动对流型转换界限的影响 |
5.5 起伏振动对摩擦压降的影响 |
5.5.1 起伏振动对平均摩擦压降的影响 |
5.5.2 起伏振动对瞬时摩擦压降的影响 |
5.5.3 起伏振动对压降波动的影响 |
5.6 起伏振动对空隙率的影响 |
5.6.1 起伏振动对瞬时空隙率的影响 |
5.6.2 起伏振动对平均空隙率的影响 |
5.6.3 经验公式对比 |
5.7 本章小结 |
第6章 起伏振动通道内气液两相传热特性数值模拟 |
6.1 引言 |
6.2 数值方法验证 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 振动对温度波动的影响 |
6.3.2 振动对Nu的影响 |
6.3.3 场协同性分析 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、部分重力条件下气液两相流型研究(论文参考文献)
- [1]基于热扩散的气液两相流流量测量方法研究[D]. 郭伟. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]横向振动状态下水平管内气液两相流型数值模拟[D]. 李州. 东北电力大学, 2021(09)
- [3]水平及下倾自压输水管道两相流流动试验及数值模拟研究[D]. 张赫铭. 石河子大学, 2021(02)
- [4]微小通道两相流换热器分液均匀性研究[D]. 王顺. 浙江大学, 2021(07)
- [5]316L不锈钢在气-液含氯弹状流中的腐蚀特性与机理研究[D]. 吕文超. 浙江理工大学, 2021(06)
- [6]基于电阻层析成像技术的微通道内气液两相流动特性的研究[D]. 陶芳芳. 北京石油化工学院, 2020(06)
- [7]水平/微倾管道中低持液率气液两相流动特性研究[D]. 蒲雪雷. 西安石油大学, 2020(02)
- [8]垂直管内气液两相搅拌流研究[D]. 党唐超. 西安石油大学, 2020(12)
- [9]突缩管两相流流动特性研究[D]. 高扬. 西安石油大学, 2020(11)
- [10]不同流场环境下水平管内气水两相流动传热特性数值研究[D]. 常赫. 东北电力大学, 2020(01)