文丘里气泡发生器内气液两相流流型及压降实验研究

作     者：赵梁 张楚谦 黄江 赵阳 张鹏 胡杰 ZHAO Liang;ZHANG Chuqian;HUANG Jiang;ZHAO Yang;ZHANG Peng;HU Jie

作者机构：中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室民航安全工程学院四川广汉618307 沈阳材料科学国家研究中心东北大学联合研究分部辽宁沈阳110819 成都方拓测控有限公司四川成都610065 中国空气动力研究所与发展中心四川绵阳621000 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2023年第57卷第3期

页      面：514-526页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(51201009) 中国民用航空飞行学院科研基金面上项目(J2020-108,J2021-106)。 

主　　题：气液两相流 文丘里式气泡发生器 压力信号 流型 压降 

摘      要：针对一类文丘里气泡发生器内气液两相流动的流型及压降开展了实验研究。通过可视化实验观测区分了气泡发生器内3种基本流型,包括泡状流、弹状流和柱状流。实验发现,随着两相流从弹状流转变为柱状流,气泡发生器内压降迅速增大。通过对压力信号的时频分析,证明气泡发生器出口位置最有利于压力信号的在线监测。从压力信号中提取了与流型转变紧密相关的概率密度函数相对峰度和功率谱密度差异系数,并分别应用于弹状流-柱状流和泡状流-弹状流流型转变的识别。由于已有的压降模型无法准确预测文丘里气泡发生器的整体压降,为此本研究提出了新的压降预测方法。新关联式考虑了气泡发生器内部分单液相流过程以及流型转变对压降预测的影响,预测值与实验测量结果吻合较好,相对均方根偏差约为10.74%。