王鑫
,
郭烈锦
,
张西民
,
顾汉洋
,
林长志
,
赵冬建
,
郭富德
工程热物理学报
在模拟集输上升管路系统的实验装置上,研究了多种倾斜管角度下严重段塞流发生规律,给出了流型图.实验发现,倾斜管水平时仍会出现严重段塞流.流动参数分析表明,严重段塞流具有显著的周期性,压力大幅度振荡,气液间歇流出上升管,出口气体速度可能超过入口数十倍,对分离器造成剧烈冲击.研究发现,严重段塞流周期随气液流量增大而减小,并且符合幂律定律.
关键词:
两相流
,
段塞流
,
严重段塞流
王鑫
,
郭烈锦
,
张西民
,
郭富德
工程热物理学报
本文在水平长环道上采用电导探针互相关测速技术实验研究了液塞速度,给出了液塞速度与气液混合速度的关联式.研究表明,在低Froude数和高Froude数时液塞速度分别对应不同的关联式.实验结果与文献报道比较表明,在低Froude数区很好吻合;在高Froude数区,实验结果高于其他研究者的数据.分析表明,液塞速度不受尾波效应影响,主要受液塞和长气泡长度以及液塞含气率作用.在低Froude数区,上下游探针测量的液塞和长气泡长度以及液塞含气率差别较小,因此液塞速度关联式一致;在高Froude数区,液塞和长气泡平均长度以及液塞含气率沿管增大,因此上下游的关联式不一致.
关键词:
两相流
,
段塞流
,
液塞速度
,
液塞长度
吕友军
,
韩强
,
赵亮
,
魏利平
,
张西民
,
郭烈锦
工程热物理学报
本文在压力23～27 MPa,温度360～420℃的参数范围内,研究了固定床与流化床的流动阻力特性。实验结果表明：传统的计算固定床压降的Ergun公式在超临界水条件下仍可适用,实验值与Ergun公式计算值的平均误差为13.3%。基于固定床及流化床流动阻力特性实验结果拟合了一个适用于超临界水条件下计算流化床最小流化速度的关联式,实验结果与计算结果的平均误差为3 1%。本文研究为超临界水流化床反应器的参数设计和运行提供有用依据。
关键词:
超临界水
,
流化床
,
阻力
,
最小流化速度
张佳
,
吕友军
,
张西民
,
白博峰
工程热物理学报
本文以水为工质,不同粗糙度平板作为加热壁面,对有无超声波作用下的过冷池沸腾换热特性进行了实验研究.结果表明:有超声波辐射时,自然对流及沸腾起始阶段强化作用较强,有效消除了光滑加热面上形成的壁温过冲现象;在高热流密度段超声波对沸腾传热影响很小,一定声强下光滑表面沸腾传热甚至出现了阻碍作用.
关键词:
超声波
,
过冷沸腾
,
表面粗糙度
,
换热特性
白博峰
,
郭烈锦
,
王忠勇
,
张西民
工程热物理学报
在宽广的实验参数范围内测量了水平管内油气水多相流动时压力和压差信号,对信号的时域、频域、小波尺度域、分形等特征进行了提取与分析,建立了流型的规则识别和模式识别的融合方法.经过实验测试,该方法可以识别出泡状流、分层流、间歇流和环状流,流型识别率高于90%.
关键词:
油气水多相流
,
压力
,
压差
,
特征提取
,
特征分析
郭富德
,
陈斌
,
王智伟
,
郭烈锦
,
张西民
工程热物理学报
本文使用PIV对在坚直通道内放置一个特殊设计的隔板所形成的湍流混合层流动进行测量,高低侧速比为4:1,基于两股流体速度差和管道水力半径的Re数范围4400～158400.发现混合层中大涡拟序结构的尺度随雷诺数的增加而增大,而后又随雷诺数的继续增大而减小,气泡的加入会延缓或阻碍大涡拟序结构的发展.对雷诺应力、湍流强度、涡量、旋涡强度在混合层流场内随雷诺数的变化和分布规律进行分析,发现混合层内雷诺应力、湍流强度、涡量及旋涡强度均集中分布在隔板下游一个较窄的锥形区域内,雷诺应力和湍流强度随雷诺数的增大先增人后减小,随离开隔板距离的增大而减小.涡量及旋涡强度随雷诺数的增大而增加,随离开隔板距离的增大而减小.
关键词:
混合层
,
PIV
,
湍流
赵冬建
,
郭烈锦
,
胡晓玮
,
张西民
,
董训伟
工程热物理学报
应用双头电导探针测量系统,对垂直上升管内油水两相分散流局部相分布特性进行了系统测量.得到了油水两相分散流的局部含油率分布类型图.研究结果表明低折算水速和低折算油速条件下,局部含油率在实验段截面上呈抛物线型局部分布特征,局部最大值出现在实验段中心区域.随折算油速增大,油滴受到横向力如升力的作用,逐渐向实验段壁面区域迁移,形成局部含油率的壁面峰值分布特性.当折算水速大于0.8 m/s时,局部含油率在实验段截面上呈均匀分布.
关键词:
两相流
,
局部相分布
,
双头电导探针
刘文红
,
郭烈锦
,
吴铁军
,
张西民
工程热物理学报
本文对水平管内油水液液两相流的摩擦阻力压降特性进行了实验研究.水平管实验段由有机玻璃管制成,内径为40mm.根据油水两相流流型的不同,通过建立物理模型或对实验数据的整理得到了各种典型流型下的摩擦阻力压降计算式.揭示了摩擦阻力压降随混合物速度和体积含水率等的变化规律.
关键词:
水平管
,
油水液液两相流
,
摩擦阻力
赵冬建
,
郭烈锦
,
林长志
,
张西民
工程热物理学报
应用高速数字摄像系统,首先对双头电导探针测量泡状流局部界面浓度的几种模型进行了标定和评价.使用标定好的双头电导探针技术,对垂直上升管内气液两相泡状流局部界面浓度和含气率分布特性进行了深入的实验研究.试验段为内径40 mm的透明有机玻璃管.根据试验数据的分析结果,发展了一种垂直上升管内气液两相泡状流局部界面浓度预测模型.在本文实验条件下,该局部界面浓度模型预测结果能够与实验数据很好地符合.
关键词:
界面浓度
,
双头电导探针
,
含气率
,
泡状流
刘文红
,
郭烈锦
,
张西民
,
赵冬建
,
黄飞
工程热物理学报
采用局部即时取样方法对水平管内油气水三相流动情况下各种混合比例的复杂混合物的流动粘度进行了实验研究,实验工质采用46号机械油、自来水和空气.以实验数据为基础提出了考虑流动参数变化影响的反相点预测关联式.考虑到管内油水两相的混合发展过程,以局部即时取样的实验数据为基础,提出了一个气流扰动下管内流动条件下油水混合物粘度的预测关系式,该模型考虑了油水两相本身的物性以及流动因素的影响.指出考虑流动参数影响的粘度预测模型能大大提高油气水三相流动情况下油水混合物实测粘度的预测精度.
关键词:
油气水三相流
,
水平管
,
相反转
,
混合物粘度与混合效应
