環(huán)狀流是常見的一種氣液兩相流流型,基于雙平行電導(dǎo)探針陣列傳感器設(shè)計(jì)了環(huán)狀流液膜動(dòng)態(tài)測量系統(tǒng),以水和空氣為介質(zhì),進(jìn)行了氣相表觀流速15～35 m/s、液相表觀流速0.1～0.4 m/s范圍內(nèi)的水平管環(huán)狀流周向液膜測量實(shí)驗(yàn),分析了水平管環(huán)狀流的液膜厚度、相界面波動(dòng)參數(shù)的空間分布與發(fā)展變化規(guī)律。結(jié)果表明,水平管環(huán)狀流底部液膜厚度隨氣相表觀流速的增加而減小,隨液相表觀流速的增加而增大,但在高液相表觀流速時(shí)有飽和趨勢,對(duì)應(yīng)條件下周向其他位置的液膜厚度持續(xù)增大,尤其在45°位置顯著增大,下半周液膜分布趨于平緩;由底部到頂部,液膜波速和波頻在周向上均呈逐漸減小趨勢,與液膜厚度的分布規(guī)律一致,大幅度的擾動(dòng)波主要分布在底部;底部液膜波速和波頻隨氣相表觀流速增加而增大,液相表觀流速增加時(shí),波速隨之增大,但波頻無明顯變化,對(duì)應(yīng)波長增大。

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圖1雙閉環(huán)濕氣實(shí)驗(yàn)裝置Fig.1Flowloopsofwetgasexperimentalsetup

道，通過測量兩個(gè)電極之間的電導(dǎo)，進(jìn)而推導(dǎo)出液膜厚度。這些研究報(bào)道了液膜的各自物理性質(zhì)，各有其側(cè)重點(diǎn)。但目前仍然缺乏寬流速范圍下，水平管環(huán)狀流液膜厚度與波動(dòng)的周向分布性質(zhì)的研究數(shù)據(jù)。為研究水平管環(huán)狀流液膜厚度及波動(dòng)參數(shù)的空間分布性質(zhì)、發(fā)展變化規(guī)律，本文基于電導(dǎo)法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，定量研究....

圖2雙平行電導(dǎo)探針陣列傳感器及探針周向分布方式Fig.2DoubleparallelconductanceprobeanddistributionofcircumferentialprobeCOMSOL[16]

化工學(xué)報(bào)第70卷1.2雙平行電導(dǎo)探針陣列傳感器電導(dǎo)探針是最常見的電導(dǎo)傳感器，以其結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用條件寬泛、測量可靠性好，在多相流檢測研究中得到廣泛應(yīng)用[15]。基于液膜厚度測量原理，設(shè)計(jì)了測量液膜厚度及其波動(dòng)參數(shù)的雙平行電導(dǎo)探針陣列傳感器。探針分布于上下游相距100mm的兩截面，在....

圖3液膜測量系統(tǒng)Fig.3Measurementsystemofliquidfilm

布和相關(guān)法速度測量。該傳感器的實(shí)物圖與周向布置方式如圖2所示。為了保持一定的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)盡量減小繞流，探針直徑選擇為0.5mm，為適應(yīng)液膜厚度的測量范圍，兩探針間距設(shè)計(jì)為3mm，探針長度15mm，管道為有機(jī)玻璃材質(zhì)，探針為不銹鋼，兩端利用活法蘭保持安裝時(shí)水平。COMSOL仿真結(jié)....

圖4修正的Baker流型圖及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Fig.4ModifiedBakerflowpatternmapandexperimentaldata2.2

PC機(jī)，進(jìn)行保存和后續(xù)處理。本實(shí)驗(yàn)信號(hào)采樣頻率為2kHz，采樣時(shí)間10s。2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及測量原理2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件為水平管，實(shí)驗(yàn)在常溫常壓下進(jìn)行（20℃，101kPa），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)范圍為氣相表觀流速15～35m/s,液相表觀流速0.1～0.4m/s,共42個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)前，根....

本文編號(hào)：4053454