搖擺對水平管內氣水兩相流影響的研究.pdf

1、本文主要通過實驗研究和理論分析，對管徑分別為34.5mm和25mm水平布置的透明有機玻璃管內氣-水兩相流在搖擺狀態(tài)下的流型、截面含氣率以及摩擦壓降進行了研究。
　　 實驗在一個可以自由調節(jié)搖擺周期和搖擺角度的搖擺臺上進行。通過對管內流型特性的分析，參考非搖擺狀態(tài)下水平管內幾種典型流型的分類，本文給出了搖擺狀態(tài)下水平管內氣-水兩相流的流型。實驗結果表明，搖擺改變了以往水平管在穩(wěn)定狀態(tài)下的流型結構，在一些情況下，搖擺引起管道傾斜導致

2、管內出現(xiàn)兩種不同的流動型式交替出現(xiàn)的復雜流型。根據(jù)各流型壓差波動的時域特性，本文提出了利用壓差波動特性判斷搖擺狀態(tài)下水平管內流型的方法。通過分析管徑、搖擺周期和搖擺角度等參數(shù)對各流型的影響，并結合實驗數(shù)據(jù)，繪出了分別以氣相和液相折算流速為橫、縱坐標的流型圖，為一些基于搖擺條件下的工程應用提供一定的參考。
　　 流型的不穩(wěn)定，搖擺產生的附加力和重力對兩相流體的作用隨時間的變化都是搖擺狀態(tài)下平均截面含氣率復雜變化的主要原因。在實驗研

3、究的基礎上，本文給出了泡狀流和環(huán)狀流平均截面含氣率的計算式，經過與實驗值的對比，本文提出的平均截面含氣率計算式能很好地反映出搖擺狀態(tài)下水平管平均截面含氣率的變化。在不同的流型下，平均截面含氣率隨流體的質量流量和管路所處位置的改變而發(fā)生變化。
　　 通過對搖擺狀態(tài)下單相水的受力分析，充分考慮了管徑、搖擺角度、搖擺周期以及雷諾數(shù)等因素的影響，本文提出了單相水摩擦系數(shù)的計算式。新提出的計算式能很好地反映出在搖擺這一特定條件下，單相水摩