规则结构生物膜滴滤塔可视化实验研究

本文通过可视化实验,研究了规则多孔结构生物膜滴滤塔的两相流动阻力特性以及气体流量、液体流量、污染物进口浓度等参数对填料塔净化效率的影响,获得了填料塔内孔隙率沿塔高方向的变化规律。实验结果表明:随着气体流量和液体流量的增加以及废气中甲苯浓度的增加,滴滤塔净化效率降低;滴滤塔内液体分布不匀导致生物膜生长不均匀。     

高功率固体激光器用气助式雾化无沸腾换热性能的实验研究

以水为工质,在维持热流密度及进口水温不变的条件下,进行气助式雾化无沸腾喷雾冷却实验。分析了液体流量、压力以及气体流动参数对雾化液滴索太尔直径dSMD的影响,并进一步研究了其对换热能力及换热表面温度均匀性的影响。实验结果表明气液质量流量比高于5%时,气液压力相当,可以实现气液相对速度、气体动能利用率、气耗率的最优匹配,可以得到最好的换热效果,而液体压力略低于气体压力,可以得到较好的温度均匀性;气液质量流量比低于5%时,气体压力略高于液体压力,保证气体动能利用率的同时提高了气液相对速度,优化了液体雾化和雾滴分布,得到了最好的换热性能和温度均匀性。     

微液膜动力学特性与稳定性实验研究

气-液两相流设备的性能受限于临界热流密度,开展流动微液膜动力学特性及其稳定性的相关研究是深入理解沸腾危机及临界热流密度机理的关键。采用光学玻璃制成的矩形通道作为实验段,使用微流量齿轮泵驱动去离子水,使其在实验通道入口处与在其上部流动的压缩空气接触形成同向流动的分层流。利用共轭光学探测器对流动微液膜的厚度进行了测量,利用高速摄像机对气-液两相分层流波动特性进行了可视化观测。研究表明,在绝热情况下,当液速一定时,液膜的平均厚度随着气速增加而减小,当气速增加到某一阈值时会导致液膜破裂。     

生物膜滴滤床内温度分布特性实验研究

对生物膜滴滤塔填料床内温度分布特性进行了实验研究,获得了循环液流量、气体流量以及进口甲苯浓度对填料床内温度分布的影响规律。实验结果表明:填料床内温度沿循环液流动方向逐渐升高,表明生物降解代谢反应属于放热反应;在逆流操作系统中,填料床下部碳源丰富,填料床下部的温升明显大于上部的温升;随着循环液流量的增大,填料床内沿流动方向上的温升越小;液体流量较大时,填料床内温升随着气体流量的增大而减小;滴滤塔进口甲苯浓度越大, 填料床内温升越大。     

顶置渗透廊土壤强制通风下气液两相流动实验

本文搭建了带顶置渗透廊及强制通风条件下土壤内气液两相流动的可视化实验系统,对气、液在土壤中的流动特性进行了实验研究,测量了不同条件下土壤内的液体流量、液体饱和度等参数。实验结果显示:土壤的结构在多次通水通气后而逐渐趋于稳定,液体流量在通气后会有所降低,而液体饱和度分布则由于受气体流动阻力的影响而变化趋势较为缓慢。     

生物膜滴滤塔的废气净化效率

本文在生物膜滴滤塔废气净化的毛细管模型基础上,研究了气、液两相流量、填料的比表面积、孔隙率、生物膜覆盖率和甲苯进口浓度等参数对生物滴滤塔净化效率的影响。计算结果表明:随着气、液流量的增加,降解效率降低;当孔隙率一定,随着填料的比表面积增大,降解效率升高;当填料比表面积一定时,存在一个对应于最大净化效率的最佳孔隙率;生物膜覆盖率越大,净化效率也越高;随着甲苯进口浓度升高,净化效率降低;填料床越高,净化效率越高。     

考虑气蚀效应的气液两相冲压发动机数值模拟

针对一种新型水下气液两相冲压发动机,综合考虑了湍流效应、气液两相之间的拖曳作用及传热与传质,利用计算流体力学方法研究了气液两相冲压发动机内流场的流动特性随发动机工作条件的变化规律,重点研究了气蚀效应对发动机工作性能的影响.主要结论为:当航行速度大于32 m/s,气液两相冲压发动机入口附近会产生气蚀并造成严重的总压损失,导致扩张段下游产生流动分离,此时发动机无法产生正推力;通过增大气体质量流率,气液两相冲压发动机内流场的压力将会随之升高,气蚀效应被抑制;提高注入发动机气体的温度,发动机的推力及比冲均增大,但是发动机效率急剧降低.      

双流程吸收塔内流型的PDF和PSD对比研究

针对双流程吸收塔进行了动态反应的冷态实验研究.实验结果显示,双流程吸收塔内的实际床层高度随着浆液喷射压力、液气比和烟气流速的增大而提高;床层平均压降随着气相雷诺数、液气比和浆液流量的提高而增大.利用PDF法和PSD法对双流程吸收塔内气液两相流动的流型进行鉴别,得到了吸收塔内流动形态的详细变化过程;并初步实现了PSD法对...     

一种新的气液两相流体流量计-三通管型分流分相式两相流体流量计

利用三通管的相分离特性,从被测气液两相流体中分流分离出一部分单相气体,通过测量这部分单相气体的流量计算被测气液两相流体的流量或干度.文中给出了这种分流分相式气液两相流体流量计的组成原理,分流系数特性及实验结果.     

填料内饱和湿空气-水的流动与换热实验研究

以饱和湿空气模拟烟气,实验研究了饱和湿空气-水在模拟喷淋填料塔内的流动与换热.结果表明,内置不同结构和材料的填料时,随着饱和湿空气进口温度的增加,饱和湿空气的流动阻力降低,换热增强;随着喷淋水流量和饱和湿空气流速的增大,阻力与换热均增加.通过对比发现,填料的亲水性越好,热导率越大,饱和湿空气的流阻越小,换热特性越好.     

HEAT TRANSFER TO TWO-PHASE AIR–VISCOELASTIC FLUID FLOWS OVER A HOT CYLINDER

Over a range of 70 < Re _a < 9,600, 7 < Pr _a < 130, 0 < β < 0.12, and 0.7 < n < 1, circumferential wall temperatures for air–water and air–aqueous polymer (viscoelastic) solution flows over a horizontal cylinder were measured experimentally. The 2.5-cm-diameter and 7.5-cm-long cylinder was heated by passing direct electric current through it. The peripherally averaged heat transfer coefficient for relatively dilute viscoelastic–air solutions, at any fixed flow rate of liquid phase, increases with β. Such increase is more pronounced at lower flow rates of liquid phase. For relatively more elastic solutions, the two-phase heat transfer decreases with increasing β. Such reduction is more pronounced at higher flow rates of liquid phase. A new correlation is proposed for predicting the Nusselt number for air–viscoelastic fluid flows over a heated cylinder in cross flow.     

微柱群阻力特性实验研究

以去离子水为工质,流经直径为0.5 aim,高度分别为1.0 mm、0.75 mm、0.5 mm和0.25 mm的圆柱组成的柱群板,其宽度与长宽分别为3.5 mm和40 mm,测量通道进出口压差及流量,研究微柱群内部分别在叉排和顺排时液体流动的阻力特性.研究表明,微柱群内流动阻力系数f,随Re数的增大而逐渐减小,当Re数大于500时,f基本不变;微柱高度和直径之间存在一个有利于流动的最佳比例,该值介于1到1.5之间;顺排微柱群的f明显小于叉排微柱群,其,值为叉排微柱群的0.5倍.     

水平管道中段塞流的跟踪模拟

本文对以unit cell模型为基础建立起来的段塞流跟踪模型进行了改进。利用改进后的模型对水平管道中空气-水段塞流的压降、液塞平移速度、液塞长度等特征参数进行了模拟研究,并将模型预测结果与相应的试验结果进行了比较。结果表明,改进后的模型可以有效地预测以上各参数的演变规律。模拟和试验结果均表明,水平管道中段塞流的液塞平移速度符合正态分布,液塞长度符合对数正态分布。     

竖直圆管内液氮流动沸腾流动压降的分析

文中对竖直圆管内液氮流动沸腾压降进行实验研究,分析热流密度、质量流量对液氮两相流动摩擦压降的影响以及热流密度对测试段总压降的影响。在本实验工况范围内,两相流摩擦压降随着热流密度和质量流速的增加而变大,且测试段总压降随着热流密度的增加而降低。分别利用均相模型、L-M模型和Chisholm B系数模型对实验结果进行预测,并比较了预测值与实验值,结果表明本实验工况下均相模型预测效果最好。     

管壁取样器分流比例调节及两相流量测量

分流比例的大小和波动范围直接影响到管壁取样分配器的体积大小和流量测量精度,为此开展了对气液相分流系数影响因素的理论分析,并在空气-水两相流实验环道上进行了实验研究.实验分配器主管直径为40 mm,管路中出现的流型包括分层流、波状流、环状流以及弹状流.通过改变取样孔数目以及分流回路安装阻力调节孔板研究调节前后分流系数的变化规律.研究发现,旋流型管壁取样分配器液相分流系数主要取决于取样孔总面积的大小,而气相分流系数大小主要由分流回路和主回路的阻力特性决定.     

CICC中摩擦因子准则关系式的研究进展及在EAST超导磁体中的运用

介绍了CICC中摩擦因子准则关系的发展历程。在EAST超导磁体的流量模拟中,运用了修正的Kathed-er关系式和多孔介质模型关系式,并与实验测量值进行了比较。     

小通道扁管内纳米流体流动与传热特性

建立了测量小通道扁管内纳米流体流动与对流换热性能的实验系统,测量了不同粒子体积份额的水-Cu纳米 流体的管内对流换热系数和摩擦阻力系数,实验结果表明,在相同雷诺数条件下,小通道扁管内纳米流体的对流换热系数 大于纯液体,且随粒子的体积份额的增加而增大,而纳米流体的阻力系数并未明显增大。     

变截面超音速汽液两相流升压过程的研究

本文针对超音速汽液两相流在变截面通道中的升压过程进行了实验研究,得到了变截面混合腔中超音速汽液两相流的压力变化规律,通过实验结果的分析得出了变截面混合腔中的渐缩部分的压力分布与出口压力无关、变截面通道的渐扩部分为一个单相流体扩压管、压力突变发生在变截面混合腔喉部和随着出口压力升高而激波强度增大、变截面超音速汽液两相流升压技术具有定流量特征等结论。     

Simulation of the two-phase flow in a thermosyphon using an inclined transparent tube with the lower-end closed and the upper-end open

The initial liquid charge of a vertically orientated two-phase closed thermosyphon for adequate thermal performance as determined theoretically by assuming that the condensate is in the form of a relatively thin film underestimates the amount determined by using experimental correlations. Knowing the physical details of the two-phase flow within the thermosyphon could explain this discrepancy. Because, however, of the difficulty of directly observing two-phase flow in an actual metal thermosyphon it was decided to investigate the two-phase flow by using air and water in a transparent tube. The tube that was used is closed at the lower end and open at the top end, was partially charged with water, and air was introduced into the closed end at increasing air flow rates until water droplets were just about to be expelled from the open end. The flow patterns occurring as a function of air flow rate were identified. The average liquid fraction in four sections of the tube was determined for different initial charge fractions and inclinations. It was observed that even at low air flow rates significant quantities of liquid were propelled up into the tube and that the flow is oscillatory. It was concluded that care would have to be taken in assuming a relatively thin and uniform liquid film in theoretically modelling a thermosyphon.