李友荣
,
莫东鸣
,
彭岚
,
石万元
工程热物理学报
为了了解重力水平对环形液池内热毛细-浮力对流耗散结构的影响，利用有限容积法进行了非稳态三维数值模拟，环形液池外壁被加热，内壁被冷却，流体为0．65cSt硅油，其Pr数为6．7。结果表明，在微重力条件下，流动为三维振荡流动；当重力水平增加到0．1go时，流动结构转化为沿周向运动的一组滚胞，其轴线与温度梯度方向一致；当重力水平增加到0．5go时，流型则为一组静止的滚胞；当重力水平继续增加到3go时，流动转变为稳定流动。
关键词:
数值模拟
,
流型
,
热毛细-浮力对流
,
环形液池
邓梓龙
,
张程宾
,
陈永平
,
张林
,
施明恒
工程热物理学报
本文采用格子Boltzmann方法和高速显微摄像装置对液液系统中的液滴合并过程进行了数值模拟和可视化实验观测,研究了液滴形貌变化及其液滴合并动力学行为,并重点分析了液滴合并过程中液桥半径随时间的变化.研究结果表明:当两液滴接触开始合并,液桥半径迅速增加至一极值,随后出现振荡波动直至稳定.在液滴合并初始阶段,存在由黏性主导向惯性主导转变的过渡区域.当液滴合并转为惯性主导阶段时,桥半径与时间的开方之间线性相关,实验与模拟得到的桥半径曲线前因数分别为0.92与1.023,两者基本一致,验证了本文所建立液滴合并数学模型正确可靠.
关键词:
液滴合并
,
流型
,
液桥半径
,
微流控
相威
,
叶丁丁
,
廖强
,
李俊
,
朱恂
工程热物理学报
采用高速摄影仪对自行制备的水力直径为0.5 mm的水平微通道内气液两相流动进行了可视化实验研究,获得异形截面微通道内气液两相流型图,并与文献中微通道内气液两相流型图进行了对比.结果表明:在实验工况下,异形截面微通道内发现了泡状流,弹状流及平行流,且由于表面张力和憎水通道壁面的作用使得平行流易发生于该微通道内.此外,异形截面的形状和壁面润湿性对微通道内的流型及流型转换影响较大.
关键词:
微通道
,
异形截面
,
气液两相流
,
流型
韩立浩
,
罗志国
,
邹宗树
,
张玉柱
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20140330
基于离散元方法,建立了二维扁平熔化气化炉的离散元模型,应用此模型从颗粒尺度对物料运动流型、速度场以及空隙度分布进行了研究.结果表明:采用加入示踪颗粒的方法,对颗粒运动流型进行分析,示踪颗粒层逐渐由直线型变为两侧向下弯曲型;从物料速度场分布可以看出,炉内存在死料柱区、活塞流区以及管道流区等运动区域.回旋区对炉内竖直方向速度分布的影响限于距炉缸底部上方0.18m处,回旋区半径的减小导致炉内颗粒活跃区域缩小,死料柱区高度增加;炉内物料运动存在一定的偏析现象,该现象也可从空隙度分布看出.炉内死料柱区空隙度为0.37左右,回旋区处为0.65左右,位于自由空间下方和死料柱区以及回旋区之间的活塞流区空隙度在0.37～0.65之间.
关键词:
COREX熔化气化炉
,
离散元法
,
空隙度
,
运动流型
,
示踪颗粒
李乃良
,
李文升
,
郭烈锦
工程热物理学报
在集输-S型柔性立管系统中实验研究了空气-水两相流的流型,研究了不同流型下立管段压差波动信号的频域特征,分析了压差波动信号的功率谱特性（PSD）。结果表明,随着流型由严重段塞流向稳定流动的转变,立管压差波动信号的能量值逐渐降低,能量值的频率范围逐渐升高。不同流型的功率谱能量值及主峰所在频率存在很大差别,压差信号的功率谱密度函数可作为识别S型柔性立管系统中流型的有效手段。
关键词:
S型柔性立管
,
流型
,
流型识别
,
功率谱密度
沈超群
,
陈永平
,
施明恒
工程热物理学报
实验观测了水力直径为150 μm,宽深比3,通道壁面水接触角为130°的疏水矩形微通道内的流动冷凝过程.发现疏水微通道内的流型主要有珠状流、珠状-环状复合流、珠状-喷射复合流和弹状-泡状流.由于壁面的疏水性,喷射流处仍能观察到珠状凝结.珠状-喷射复合流的位置随入口蒸汽Reynolds数的增大而向通道出口移动,喷射频率随Rev增大而增大.珠状-喷射复合流之后为弹状-泡状流,喷射流产生汽泡会冲击前一汽泡并合并流向通道出口.
关键词:
流动冷凝
,
疏水微通道
,
流型
,
珠状凝结
陈岱琳
,
钟文琪
,
邵应娟
,
耿察民
,
金保昇
工程热物理学报
本文建立了由内径100 mm、高3 m的上升管、两级下降管和两级旋风分离器构成的可视化快速流化床试验系统.采用平均粒径dp=215 μm,颗粒密度ρp=2600 kg/m3,堆积密度ρ’p=1700 kg/m3,最小流化速度umf=0.04 m/s的石英砂,在表观气速Ug=0～5 m/s、静止床高与床径比H0/D=1～4和循环通量Gs=0～120 kg/(m2s)的操作范围内,研究了上升管中静止床高、表观气速和固体循环通量对快速流化床内气固流动结构及其转变的影响,并绘制了流动结构转变图.
关键词:
气固两相流
,
快速流化床
,
快速流态化
,
流动结构
祝明妹
,
周旺
,
胡胜波
材料导报
利用大包注流带入的强湍流钢液将长水口吹入的气体打碎成小气泡去除中间包钢液中小夹杂物的方法是一种有研究价值的精炼方法.在建立一套钢包-长水口-中间包的水力学模拟实验装置的基础上,研究了长水口开孔直径、开孔排数以及每排开孔数目对中间包内夹杂物去除效果的影响规律,以及开孔直径对中间包内钢液流动模式的影响规律.实验结果表明,长水口开孔直径为3mm,开孔排数为2排,每排开孔数目为6孔时,中间包内钢液平均停留时间较长,流体流动模式较为合理,中间包内夹杂物上浮去除效果较好.
关键词:
中间包
,
小气泡
,
夹杂物
,
水模型
,
流动模式
毕勤成
,
刘斌
,
黄可欣
,
杨朝初
工程热物理学报
对水力直径为2.5 mm的正方形小通道内的非牛顿流体-氮气的垂直向上两相流动流型进行了可视化实验,工质分别为:浓度0.2%的聚丙烯酰胺(PAM)和0.2%的黄原胶(XG)水溶液,表观气速0.1～100 m/s,表观液速0.01～6 m/s.观察到的典型流型有:弹状流、搅拌流、弹环状流和环状流,其中弹环状流未见于水-空气上升流动.在PAM-氮气实验中发现了一种新流型-泡状-弹状流.通过流型图对比,发现非牛顿流体的搅拌流区域较牛顿流体窄,弹状-搅拌流转变线也明显右移,非牛顿流体的黏性对流型转变的影响较大.
关键词:
非牛顿流体
,
小通道
,
两相流
,
流型
邓小旋
,
季晨曦
,
崔阳
,
朱国森
,
李林平
,
索金亮
钢铁
doi:10.13228/j.boyuan.issn0449-749x.20160037
采用1∶1水模型和工业插钉法研究了吹氩板坯连铸结晶器内钢水流态，并讨论了通钢量、吹氩量、水口浸入深度与水口结构对结晶器流态的影响。水模型结果发现，结晶器内宏观流态主要包括双股流和单股流，钢水通量和吹氩量是影响结晶器内钢水流态的决定性因素。为得到双股流，应采用高通钢量和低吹氩量，缩小断面、增大浸入深度和使用凸底水口有利于双股流形成。基于水模型结果，为维持结晶器内双股流态，在实际浇铸中提出减少连铸过程吹氩量低于临界吹氩量，在宽断面和低拉速下使用凸底水口等措施。工业插钉试验结果与水模型吻合较好，这表明水模型结果可指导现场浇铸实践。
关键词:
板坯连铸
,
结晶器
,
吹氩
,
流态
,
水模型
