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《哈尔滨工程大学》 2010年
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多孔介质气液两相流流型及流型识别

赵忠南  
【摘要】: 在新概念反应堆堆型的研究、碎片床的冷却、石油和化学工业中的反应床中都涉及多孔介质气液两相流。本文对微球床多孔通道气液两相流进行了理论分析和实验研究。研究在常温常压下以气液两相混合物为工质进行,实验段采用在有机玻璃管中分别填充8mm、5mm、3mm圆形玻璃球的方法构成多孔介质填充床。 为克服多孔介质内气液两相流流型观察困难问题,采用折射率补偿的方法进行了流型可视化研究。观察到泡状流、串状流、液柱脉冲流、乳沫脉冲流和环状脉冲流五种,并绘制了流型图。 其次,分析了不同流型对应的压差波动信号时频特性。时域分析表明,不同的流型压差波动信号的幅值和周期不同。频域分析表明,随着流型的连续变化,压差波动信号的主频存在明显的规律。 在阻力特性方面,采用均相流模型对多孔介质内气液两相流阻力压降特性进行了实验研究。讨论了孔隙率、填充球直径、气液两相雷诺数对阻力压降的影响,提出了一个新的阻力压降计算关联式。 流型与阻力特性相关,本文尝试通过对阻力特性的分析来实现流型的客观识别。结果表明,阻力系数与流型密切相关,阻力系数的变化趋势可以客观地反映不同的流型。通过对阻力系数变化规律的分析,给出了基于阻力系数的流型过渡线和流型判别式。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O359

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