隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)設(shè)備逐漸呈現(xiàn)小型化、微型化趨勢,微化工技術(shù)成為一門新興的交叉學(xué)科,相應(yīng)的小管道內(nèi)氣液兩相流動也越來越受到關(guān)注,相比于常規(guī)管道,小管道面積/體積比大大增加,傳遞作用比常規(guī)尺寸的管道提高2到3個數(shù)量級,具有靈活高效、集成化等優(yōu)點。和常規(guī)管道相比,小管道表面張力與粘性力影響顯著增強,這就意味著小管道中表現(xiàn)出的一些流動特性和參數(shù)變化規(guī)律與常規(guī)管道不同。目前小管道兩相流參數(shù)測量技術(shù)仍處于發(fā)展階段,缺乏系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)與機理模型。通過實驗對比,分析常規(guī)管道與小管道中流型、含氣率等特征參數(shù)的異同,能夠為小通道兩相流發(fā)展提供參考,具有實際應(yīng)用前景與研究價值。針對以上研究現(xiàn)狀,本文對五種不同內(nèi)徑（10.45 mm,8.74 mm,6.68 mm,4.75 mm,3.12 mm）的水平管進行研究,主要工作與創(chuàng)新點如下:（1）在流型識別方面,使用高速攝像機獲得兩相流流型特征圖像,針對水平管道的流型特點搭建了水平管兩相流參數(shù)測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括水路供給系統(tǒng)、氣路供給系統(tǒng)、實驗段及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明在10.45 mm,8.74 mm,6.68mm內(nèi)徑水平管中發(fā)現(xiàn)了泡狀流、彈狀流、環(huán)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１水平管道內(nèi)的兩類劃分方法??［３７］

?第一章緒論??（?？?？?〇?、？?〇?９?＊?〇?、??｛＾？？，？？．．、一：ｑ?氣泡流??＾?（￣＾°，ｕ—＂？．?＾?塞狀流??３?分層流??［ｙ￣￣?—＂?’?波狀流??°ｖ??＾?彈狀流??Ｍ?環(huán)狀流??圖１．２?Ｗｈａｌｌｅｙ流型圖劃分??較于常規(guī)管道，小通道流型轉(zhuǎn)換邊界發(fā)生了改變。小管道中，Ｂａｍｅａ使用４－??１２．３?ｍｍ管徑水平管觀察到了光滑層狀流、波動層狀流、拉長的泡狀流、彈狀流、??環(huán)狀流、波動環(huán)狀流以及分散泡狀流七種流型。許威威［４３］在內(nèi)徑為４和５?ｍｍ的??水平管中觀測到了泡狀流、層狀流、環(huán)狀流和彈狀流四種流型。Ｏｎｇ和Ｔｈｏｍｅ％］??等實驗測定內(nèi)徑為１－３?ｍｍ的水平圓管內(nèi)的兩相流型，并將其分類為隔離氣泡，??聚結(jié)氣泡，波浪環(huán)狀流和平滑環(huán)狀流動。Ｓｕｄａｒｊａ等在內(nèi)徑１．６?ｍｍ的圓管內(nèi)，??發(fā)現(xiàn)了彈狀流、塞狀流、彈－環(huán)狀流以及環(huán)狀流和攪拌流五種流動模式。楊英英??等｜４５］發(fā)現(xiàn)管徑的減小會導(dǎo)致流型變化中表面張力作用逐漸占據(jù)重要地位，隨之??彈狀流、泡狀流以及環(huán)狀流區(qū)域變大，層狀流區(qū)域逐漸減校Ｄｅｅｎｄａｒｌｉａｎｔｏ等＿??發(fā)現(xiàn)隨著管徑減小，層狀流變?yōu)閺棤盍餍枰囊后w流速更低。??綜上所述，一般情況下管道內(nèi)部的流型一般可總結(jié)為彈狀流、泡狀流、環(huán)狀??流和層狀流四種典型流型，隨著管徑和工況的變化，四種典型流型區(qū)域會發(fā)生變??化，以及出現(xiàn)四種典型流型的衍生流型。??１．３兩相流流型辨識的研究與發(fā)展??兩相流流型辨識是對兩相流研究的基礎(chǔ)，目前根據(jù)兩相流動狀態(tài)對流型進??行劃分以及使用在線流動狀態(tài)對流型進行辨識也是工程中亟待解決的問題，目??前流型辨識的方法主要分為

?山東大學(xué)碩士學(xué)位論文???１．３．１流型圖法識別流型??最早的通用流型圖是Ｂａｋｅｒ于１９５４年繪制的他使用的數(shù)據(jù)大部分來自??當(dāng)量直徑為２５．４?ｍｍ的空氣－水水平管道。Ｂａｋｅｒ流型圖在石油化工與蒸發(fā)冷凝??設(shè)計中有著很重要的地位，如圖１．３所示。??ｓ?１遍??ｓ?ｍｉｎ?ｎｆ??ｖｆ＊?二?＿ｊ?ｉ?．．?４?４?？?ｔｉ?？?戌奪二字－十，＿二灃：士??‘?二書翁，｜＾｜二４±４??￥１＇—１早Ｆ．?Ｉｒｈ—Ｔｌ＿??ｌ．Ｅ＋０２???＇■＊?１１?＂＊＊?－｜；?１?１?１?ｌｉｎ＞一－Ｕｌｉ?＿＿?＿?‘丨１?＿４?丄＿．１丨“皿?１?１１１１１１??ｌ．Ｅ－０１?１．?Ｅ＊００?ｌ．Ｅ＋０１?ｌ．Ｅ＋０２?ｌ．Ｅ＋０３?ｌ．Ｅ＋０４??Ｃ？，＾＃／Ｃ，，無因次??圖１．３?Ｂａｋｅｒ流型圖??Ｂａｋｅｒ流型圖中的縱坐標(biāo)為橫坐標(biāo)為參數(shù)０和ｖ分別定義為：??Ａｅ?Ｇ，??＾?＝?＼ｌＡｇ＾ｌ?（１．１）??（１．２）??ｃｒ，?Ａ，?Ｐｉ?ｃｒ，??Ａｇ－氣相相對密度？，??Ａ，－液相相對密度；??ｔｒ？?－水的表面張力，單位ｉＶ／ｗ；??ｃｒ，－液相表面張力，單位ＪＶ／／７２；??／Ａ，－水的粘度，單位Ｐａ－Ｓ；??６??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于光電池陣列傳感器和差壓傳感器的小管道氣液兩相流參數(shù)測量研究[D]. 周天一.浙江大學(xué) 2017
[3]基于多視覺的小管道氣液兩相流參數(shù)測量研究[D]. 鄭小虎.浙江大學(xué) 2016
[4]小管道氣液兩相流段塞流流量測量研究[D]. 許威威.浙江大學(xué) 2015
[5]基于高速攝像的小管道氣液兩相流段塞流相含率測量研究[D]. 姜北.浙江大學(xué) 2014
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