水平管內(nèi)氣液兩相流流型識別和聚合物減阻研究.pdf

1、本文對水平管內(nèi)氣液兩相流流型識別和聚合物減阻效應(yīng)進(jìn)行了分析和數(shù)值模擬研究。氣液兩相流因相界面時刻都在變化,使流型劃分很困難。在流型識別理論和實(shí)驗(yàn)知識的基礎(chǔ)上,對流型隨不同折算速度的變化進(jìn)行研究。建立水平圓管內(nèi)空氣和水兩相流動的模型,進(jìn)行數(shù)值模擬分析。模擬的兩種工況為:保持液體流量不變逐漸增大氣體流量和保持氣體流量不變逐漸減小液體流量。在確定模擬出的流型圖和曼德漢流型圖基本吻合后,進(jìn)一步研究水平管氣液兩相流環(huán)形流時的聚合物減阻效應(yīng)。本文所

2、得結(jié)果對加深氣液兩相流的認(rèn)識,和兩相流聚合物減阻機(jī)理的理解有幫助,對環(huán)形氣液兩相流聚合物減阻的應(yīng)用和工程實(shí)施有參考價(jià)值。
　　 選定環(huán)形流時的空氣和水的折算速度,根據(jù)由濃度計(jì)算出的高分子聚合物粘度和通過數(shù)值模擬得到的有減阻劑及無減阻劑時的壓力降,就可求得相應(yīng)參數(shù)下的減阻率。分析不同工況下的壓力分布圖和速度分布圖,解釋聚合物實(shí)現(xiàn)減阻的機(jī)理,以及驗(yàn)證模擬結(jié)果的正確性。
　　 通過對兩相流中界面摩擦力和液滴夾帶分析,可得結(jié)論:

3、1)當(dāng)液體折算速度較小時,減小界面摩擦力占據(jù)減阻的主導(dǎo)地位；2)隨著液體折算速度的增大,減小液滴夾帶占據(jù)減阻的主要地位；3)隨著氣體折算速度的增大,減小界面摩擦力開始慢慢占據(jù)減阻的主導(dǎo)地位。所以,在氣液兩相流減阻中,界面摩擦力和液滴夾帶是同時存在、相互作用的。
　　 通過研究不同數(shù)值下減阻劑濃度、氣相折算速度和液相折算速度對減阻率影響,得到結(jié)論如下:1)當(dāng)氣體折算速度和液體折算速度固定不變時,減阻率隨著減阻劑濃度的增大而增大；2