考慮旋流衰減的影響,對氣液螺旋環(huán)狀流的壓降特性進行研究并推導出了螺旋環(huán)狀流壓降預測模型。定義壓降旋-直比系數(shù)為氣液兩相螺旋環(huán)狀流和氣液兩相直流的壓降之比,以此來表征旋流衰減對壓降的影響。基于量綱分析的方法對壓降旋-直比系數(shù)進行分析,推導出其表達式,壓降旋-直比系數(shù)依賴于LockhartMartinelli參數(shù)和氣相Froude數(shù)變化。最終,得出了氣液兩相螺旋環(huán)狀流的壓降預測模型。在50 mm內(nèi)徑的水平管內(nèi)對螺旋環(huán)狀流的壓降特性進行了實驗研究,其中氣相表觀流速變化范圍為10～16 m/s,體積含液率（LVF）變化范圍為0.6%～4.8%。通過與實驗數(shù)據(jù)進行對比,壓降預測模型的相對誤差在±15%以內(nèi),為工程應(yīng)用提供了參考。 

【文章來源】：化工學報. 2020,71(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

氣液兩相螺旋流的流動形態(tài)

實驗裝置如圖2所示，采用氣相和液相雙閉環(huán)回路設(shè)計，詳見文獻[29]。系統(tǒng)主要由活塞風機、水泵等動力設(shè)備，氣/液相獨立的標準表管路、混合器、混合測試管段、氣液分離器與計算機控制系統(tǒng)儀表、閥門等組成。實驗介質(zhì)為空氣和水，壓力調(diào)節(jié)范圍為0～1.6 MPa，可以實現(xiàn)壓力可調(diào)，流量可調(diào)，含液率可調(diào)，可模擬多相流的多種流動形態(tài)。液相標準表采用電磁流量計，氣相標準表為渦輪流量計，系統(tǒng)儀表參數(shù)的不確定度如表1所示。1.2 實驗管段

圖5(a)表示氣液兩相直流壓降隨相表觀流速的變化規(guī)律，從圖中看出，當Usg保持為一個固定值且Usl在0.1～0.5 m/s范圍內(nèi)變化時，Δptp隨著Usl的增大而增大；當Usl保持一個固定值且Usg在10～16 m/s范圍內(nèi)變化時，Δptp隨著Usg的增大而增大。這是由于兩相流量的增大使得流體與管壁的摩擦以及兩相相間摩擦變大，從而損失更多的能量。圖5(b)表示在氣液兩相螺旋環(huán)狀流壓降Δptp.s的變化規(guī)律，與氣液兩相直流流動規(guī)律相同，其壓降隨著氣相表觀流速和液相表觀流速的增大而增大，與理論分析[9]的結(jié)論一致。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]水平軸圓管螺旋流水力特性及固粒懸浮機理試驗研究[D]. 孫西歡.西安理工大學 2000

碩士論文
[1]管內(nèi)螺旋流的實驗研究與分析[D]. 王曉飛.武漢理工大學 2004



本文編號：3022847