為了研究非線性振動工況下傾斜通道氣液兩相流,將振動裝置與氣液兩相流實驗回路相結(jié)合,通過改變通道傾角及振動參數(shù)進行實驗研究。由實驗得到的流型圖表明,非線性振動工況和穩(wěn)態(tài)工況下的氣液兩相流動形式不同,增大傾角和振動參數(shù)會導(dǎo)致流型轉(zhuǎn)換界限發(fā)生改變。由實驗得到的氣液界面分布情況表明,振動頻率主要影響相界面波動程度,振動幅度主要影響截面空隙率,傾角主要影響氣泡形狀及液面波動角度。結(jié)果表明,通過對比非線性振動工況下傾斜通道內(nèi)空隙率的預(yù)測值與實驗值,穩(wěn)態(tài)下兩相流空隙率計算公式同樣適用于非線性振動工況。 

【文章來源】：高校化學工程學報. 2020,34(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

振動頻率對流型轉(zhuǎn)換界限的影響

以f=5 Hz，θ=10°的實驗參數(shù)為例，針對A=2、5、8及12 mm工況下通道內(nèi)氣液兩相流動情況進行實驗，通過高速攝影儀所得流型繪制如圖4所示的流型轉(zhuǎn)換界限圖。圖4(a)～(d)分別給出了振動幅度對珠狀流、彈狀流、分層流及波狀流的影響。從圖4可知，當振動幅度由2增大至12 mm時，彈狀流與珠狀流轉(zhuǎn)換界限上移10%左右，與波狀流轉(zhuǎn)換界限下移15%左右，與分層流轉(zhuǎn)換界限下移5%左右，分層流與波狀流轉(zhuǎn)化界限沒有明顯變化。與振動頻率相比，雖然振動幅度對流型轉(zhuǎn)換界限沒有顯著影響，但其同樣是影響非線性振動通道內(nèi)氣液兩相流動特性的重要參數(shù)之一。原因如下：

從圖中可知，當通道傾斜角度由5°增大至25°時，分層流與波狀流轉(zhuǎn)換界限下移10%左右，其他各流型間轉(zhuǎn)換界限無明顯差異。然而由圖5(c)可知，當傾角為25°時，原有流動條件下并未出現(xiàn)分層流。且通過觀察珠狀流及彈狀流氣泡形狀可發(fā)現(xiàn)，傾角越大，氣泡不規(guī)則度越高。分析如下：傾角改變使氣泡所受浮力及振動附加力在軸向上的分力發(fā)生變化，相應(yīng)改變了氣泡形狀，然而氣泡的穩(wěn)定程度主要受振動參數(shù)的影響，因此引起其流型發(fā)生改變。對于分層流和氣相流速較大的波狀流，傾角增大會引起液相呈現(xiàn)倒流趨勢，受增大的重力及振動附加力的影響，分層流及穩(wěn)定的波狀流在θ=25°的管道內(nèi)很難形成。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3273607