倾斜管内低温两相弹状流特性实验研究——弹状汽泡运动速度

使用高速动态分析仪对低温倾斜上升管内不同位置处弹状汽泡进行了可视化实验研究。对获得的弹状汽泡的运动速度进行了统计分析,研究了弹状汽泡运动速度的变化规律。结果表明:对于两个不同管径的管路,当倾斜角θ(相对水平方向的夹角)为90,°80,°70°时,弹状汽泡上升速度随着长径比(x/D)的增大而增大,与传统的空气-水两相弹状汽泡沿着管路的运动速度的变化趋势不同;当倾斜角60°时,弹状汽泡上升速度随着x/D的增大先增大后减小;当倾斜角θ为45,°40°时,弹状汽泡上升速度随着x/D的增大而减小;所有工况下,随着倾斜角度的减小,弹状汽泡上升速度先增大后减小,在θ=60°处最大,且在管出口处,汽泡的上升速度几乎不变。该文为进一步研究低温液氮沸腾两相弹状流发展过程中弹状汽泡运动速度提供参考依据。     

基于汽泡附壁接触直径的窄流道汽泡脱离预测模型

汽泡脱离是沸腾系统中非常重要的现象,对沸腾流动和传热都有重要的影响。汽泡脱离过程是非常复杂的,受到系统工况参数以及物性参数的综合影响;但汽泡在生长过程中的受力状况是决定汽泡发生脱离的根本因素。对于窄流道内的汽泡,由于受到流道壁面的限制,汽泡与加热壁面间将存在较大的接触面。本文基于汽泡生长过程中的附壁接触直径,详细分析作用在汽泡上的各个受力,并建立各个受力的计算关系式,从而得到汽泡脱离的预测模型。模型采用本研究小组在竖直窄流道内得到的实验数据进行了验证,预测结果与实验研究吻合很好。     

不同工质中汽泡周围电场特性研究

为探明外加电场作用下,不同工质对强化沸腾换热的影响,本文采用了FC-72、R11、R113和R123四种工质,定量研究了两相系统中汽泡周围电场分布特性,探讨了工质介电常数对汽泡的作用规律．结果表明:随着工质介电常数的增加,电场非均匀性增强,电场对汽泡的作用加剧．这为不同工质对EHD沸腾强化效果不同提供了理论依据．     

含盐水池沸腾特性及盐分影响因素研究

水资源在工业生产中不可或缺,在地球的水资源中,仅有2.5%为淡水,超过97%的水为含盐水。全球每年约4000多亿立方米含污水排放,造成严重的环境污染和经济治理成本问题。深入理解含盐水沸腾传热特性对于保证核电站、注汽锅炉、海水淡化中的传热安全具有重要意义。本文搭建了基于不同材质加热表面的核态池沸腾实验系统,通过热电偶梯度测温和可视化高速摄像技术测量得到热流密度、加热面温度、气泡脱离直径、脱离频率、生长速率等沸腾传热过程的关键参数。研究结果表明盐分的存在对沸腾传热起着一定程度的强化作用。     

基于MPS方法的汽泡冷凝与融合特性研究

移动粒子半隐式（Moving Particle Semi-implicit,MPS）数值方法在追踪汽液相界面上较传统网格方法有很大优势,本研究基于MPS方法对过冷水中单个蒸汽泡的冷凝行为进行了数值模拟研究。计算结果与Kamei的实验结果符合较好并表明,汽泡冷凝寿命与汽泡初始尺寸呈近似线性关系,低过冷度下大汽泡的变形会加...     

2,6-二甲基萘在含不同夹带剂的超临界CO2中溶解度的研究

利用流动法分别测定了2,6-二甲基萘在温度308.15K,318.15K,328.15K、压力范围9.0～29.0MPa时,在纯超临界CO2及以乙醇、丙酮和乙酸乙酯为夹带剂的超临界CO2中的溶解度.研究结果表明,三种夹带剂的加入均可以不同程度地提高2,6-二甲基萘的溶解度,其增大幅度为乙醇>丙酮>乙酸乙酯.此外还探讨了温度、压力对2,6-二甲基萘在超临界CO2中溶解度的影响,以及夹带剂的作用机理.     

垂直上升气液环状流流动参数的数值计算

提出了一个新的气核-液膜耦合模型来求解垂直上升气液环状流在充分发展段的流动参数.本模型考虑了液膜、气核以及它们之间的相互影响和作用.模型中基本的气核区域和液膜区域的质量和动量方程由Fluent6.3.26进行求解,而液滴方程以及相界面上的夹带和沉积作用通过用户自定义接口函数UDF(User Defined Functi...     

固体溶质在含和不含夹带剂超临界流体中相平衡的研究

用化学缔合方法对固体物质在超临界流体中的溶解度进行了研究,考虑到了含和不含夹带剂两种情况。基于化工热力学和化学缔合反应原理,推导出了固体溶质在超临界流体中的溶解度模型,当不含夹带剂时,该模型可转化为常用的溶解度计算公式。采用实验数据证实,该模型的总平均误差小于5%,验证了模型的正确性。     

蒸汽水下喷注噪声的产生机理和辐射规律的研究

从单个汽泡在过冷水中的振动方程出发,导出了汽泡破裂时噪声辐射的数学模型;从理论上分析了蒸汽在水下有限空间内喷注时喷注噪声的声源和辐射规律,并发现水的过冷度对噪声的声压级和频率影响非常显著,这一发现已被随后的实验所证实．     

选择性非催化还原法脱除NOx的实验研究

在夹带流反应器中,对选择性非催化还原(SNCR)法脱除NO