氣液兩相流在不等徑分支T型微通道內(nèi)的相分配特性研究
發(fā)布時間:2021-04-21 00:35
近年來隨著微化工技術(shù)的發(fā)展,T型微通道作為常見的微反應(yīng)器廣泛存在于生物醫(yī)藥合成、微液滴與微氣泡的精確控制、乳狀液制備等場合;作為微散熱器應(yīng)用在各種高效相變換熱場合,如核電站反應(yīng)堆、微電子快速冷卻以及熱泵空調(diào)等。隨著通道尺寸從常規(guī)尺度減小到微納米尺度,氣液兩相分離機理也隨之發(fā)生變化。到目前為止,對微通道中相分配的研究多以實驗為主,而且主要集中在等徑微通道的研究,探索各種操作工況因素和幾何因素對兩相分流特性的影響,諸如入口氣液表觀速度、流體物性(密度,粘度)、分支角度等。而受限于微尺度通道制造技術(shù),目前對于微尺度通道的非等徑的研究較少,相關(guān)的相分配機理急需研究。本文以25℃下氮氣和純水為工質(zhì),設(shè)計了主管的橫截面為1000μm×500μm,分支的橫截面為400μm×500μm,600μm×500μm,800μm×500μm的三種不等徑的分支T型微通道,并進行了不同操作條件下的兩相流動實驗,同時利用高速攝影儀對流動現(xiàn)象進行可視化觀測,來研究分支通道直徑對相分配的影響。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)分別研究彈狀流,彈環(huán)狀流以及環(huán)狀流三種流型下分支管徑的變化對相分配的影響作用,發(fā)現(xiàn)各流型下的相分配曲...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景和意義
1.2 T型微通道氣液兩相流基本理論
1.2.1 微通道的尺度劃分
1.2.2 T型微通道的分類
1.2.3 T型微通道內(nèi)氣液兩相流主要流型
1.2.4 T型微通道內(nèi)氣液兩相流相關(guān)參數(shù)的定義
1.3 氣液兩相流在T型微通道內(nèi)相分配的研究進展
1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 實驗系統(tǒng)
2.1 實驗裝置與儀器
2.2 實驗測試單元與實驗流體
2.3 具體實驗方法
2.4 流型觀測
2.5 實驗數(shù)據(jù)誤差來源與分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 不等徑分支T型微通道的相分配特性研究
3.1 彈狀流流型下的氣液兩相流的相分配特性
3.2 彈環(huán)狀流流型下氣液兩相流的相分配特性
3.3 環(huán)狀流流型下氣液兩相流的相分配特性
3.4 各流型下不等徑分支T型微通道的分離程度
3.5 彈環(huán)狀流流型下相分配預(yù)測經(jīng)驗公式的建立
3.6 本章小結(jié)
第四章 不等徑分支T型微通道內(nèi)的流動現(xiàn)象分析
4.1 彈狀流流型下氣彈分裂的行為分析
4.1.1 分支通道直徑對氣彈分裂的影響
4.1.2 氣相采出分率的變化對氣彈分裂的影響
4.1.3 氣彈分裂與微氣泡控制的應(yīng)用
4.2 不等徑分支T型通道內(nèi)彈環(huán)狀流下流動現(xiàn)象分析
4.3 不等徑分支T型通道內(nèi)環(huán)狀流下流動現(xiàn)象分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
論文主要結(jié)論
研究展望
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果
致謝
附件
本文編號:3150703
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 選題背景和意義
1.2 T型微通道氣液兩相流基本理論
1.2.1 微通道的尺度劃分
1.2.2 T型微通道的分類
1.2.3 T型微通道內(nèi)氣液兩相流主要流型
1.2.4 T型微通道內(nèi)氣液兩相流相關(guān)參數(shù)的定義
1.3 氣液兩相流在T型微通道內(nèi)相分配的研究進展
1.4 本文研究內(nèi)容
第二章 實驗系統(tǒng)
2.1 實驗裝置與儀器
2.2 實驗測試單元與實驗流體
2.3 具體實驗方法
2.4 流型觀測
2.5 實驗數(shù)據(jù)誤差來源與分析
2.6 本章小結(jié)
第三章 不等徑分支T型微通道的相分配特性研究
3.1 彈狀流流型下的氣液兩相流的相分配特性
3.2 彈環(huán)狀流流型下氣液兩相流的相分配特性
3.3 環(huán)狀流流型下氣液兩相流的相分配特性
3.4 各流型下不等徑分支T型微通道的分離程度
3.5 彈環(huán)狀流流型下相分配預(yù)測經(jīng)驗公式的建立
3.6 本章小結(jié)
第四章 不等徑分支T型微通道內(nèi)的流動現(xiàn)象分析
4.1 彈狀流流型下氣彈分裂的行為分析
4.1.1 分支通道直徑對氣彈分裂的影響
4.1.2 氣相采出分率的變化對氣彈分裂的影響
4.1.3 氣彈分裂與微氣泡控制的應(yīng)用
4.2 不等徑分支T型通道內(nèi)彈環(huán)狀流下流動現(xiàn)象分析
4.3 不等徑分支T型通道內(nèi)環(huán)狀流下流動現(xiàn)象分析
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
論文主要結(jié)論
研究展望
參考文獻
攻讀碩士期間取得的研究成果
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本文編號:3150703
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