氣液兩相流流型實驗報告

氣液兩相流流型試驗報告試驗名稱：氣液兩相流流型試驗?zāi)康模荷枧_架,把握流量測量儀表的使用；把握常見兩相流流型的劃分方法及相關(guān)規(guī)律，觀看水平管中不同流型的特點；依據(jù)各工況點試驗數(shù)據(jù)繪制兩相流流型圖，并與典型流型圖做比較。試驗任務(wù)：試驗測量數(shù)據(jù)：測取不同狀況下氣相，液相流量；記錄P ,P氣 減

,t ,t.室 w判別流型要求：試驗數(shù)據(jù)匯總表；繪制曲線Weisman圖判別流型試驗原理1、水平管道中氣液兩相流流型的劃分及各流型特征水平管中的流型特征變得較為簡單。Oshinowo流型劃分原理使流型變得相對簡潔塞狀流、層狀流、波狀流、彈狀流、環(huán)狀流?！?〕泡狀流上半部流淌，這種流型在含氣率低時消滅。塞狀流也是趨向于沿管道上部流淌，并且在大氣泡之間還存在一些小氣泡。層狀流才消滅。波狀流1沿流淌方向的波浪作用而變得波動不止。彈狀流高速沿管道向前推動的彈狀塊。環(huán)狀流連續(xù)均勻的圍繞整個管周，管子的下部液膜較厚，在氣芯中也夾帶有液滴。11增加液相流量增ST+RST+RST+IWSPB加ST+RWST+IWSBTS+APF氣相ST+RW+DF+DST+LRW+DST+RW+DST+BTSST+LRW+DA+RWA+D流 A+D量 D

F+D F+DA+RW A+RWA+D A+DA表示環(huán)狀流〔annular；B表示氣泡〔bubble；BTS表示中空氣彈〔blowthroughslu；D表示液滴〔F表示液膜〔film；IW表示平緩波〔inertialwav；LRW表示大翻卷波〔largerollwave；PB表示氣栓加氣泡〔plu＆bubbl；PF表示氣栓加泡沫plug＆frot；R表示漣漪波〔rippl；RW表示翻卷波〔rollwav；S表示氣彈〔slu；ST表示層狀流〔stratifie。22、典型流型圖介紹Baker流型圖Weisman流型圖3、兩相流流型的測量方法〔1〕目測法在一個透亮或有觀看孔的流道內(nèi)形成兩相流，直接觀看管道內(nèi)的流淌狀態(tài)。法比較簡潔、經(jīng)濟、直接、便利；但無法做出高速、實時、自動的測量，對于自動化要求比較高的場所很難適應(yīng)，而且不同的觀看著可能得到不 同的結(jié)果。結(jié)果的有效性，這也說明白目測法是流型識別方法中最牢靠的方法之一。高速攝影法算機分析拍攝到的流體圖像與目測法觀看到的典型流型圖像比對，從而確定流型。310使分析變得格外的簡單。射線衰減法三種方法的原理都是利用射線通過介質(zhì)時吸取衰減的原理確定流型的。XXX線的吸取也不同，使底片產(chǎn)生不同強度的觀光，從而得到管道內(nèi)流體的流型。公式來求出各條弦線的密度，進而確定管道中的流型。大而增加〔即隨著瞬時空泡份額的增大而對射線的吸取率減小。檢測器輸出的額的概率分布，從而確定流型。接觸式探頭法接觸式探頭法又可分為電導(dǎo)探頭法和光導(dǎo)探頭法。有明顯的差異，同時連續(xù)相必需是導(dǎo)電的。介質(zhì)分布，進而確定流型。過程層析成像法2080年月中期進展起來的，是一種以兩相流或一截面上的兩相流分布狀況。過程層析成像法又分為電容層析成像法、電阻層析成像法兩種。得介電常數(shù)分布從而獲得介質(zhì)分布的圖像，來確定流型的。物體電導(dǎo)率分布，便可知道物場的流體分布狀況。壓差波動法析的流型識別方法。4、依據(jù)各工況點的試驗數(shù)據(jù)計算：Vj氣相折算流速 gjVg AVj液相折算流速 fjf A

A=d2/4gV—氣相體積，m3/s；gfV—液相體積，m3/s；fA—管道截面積，m2；d—管道直徑，25mm。Baker j j j /g g f f橫坐標修正系數(shù)gf)1/2 a w縱坐標修正系數(shù)

w)(

f)(

1/3w)2 w f式中：w20℃水的外表張力，0.07N/m；w20℃水的動力粘度，0.001Pa·s；w20℃水的密度，1000kg/m3；20℃空氣的密度，1.206kg/m3。Weisman流型圖jg/1jf/2Weisman流型圖。本試驗11，22。試驗步驟及方法：1、試驗條件：d=25mm；0-10.5m3/h，0-12m3/h。2、試驗步驟：1、開啟空氣壓縮機；2、開啟兩相流試驗臺；3、確定水流量，由小到大轉(zhuǎn)變氣流量并記錄數(shù)據(jù)及流型；4、整理記錄的數(shù)據(jù)，并依據(jù)數(shù)據(jù)繪制兩相流流型圖；5、將繪制的流型圖與典型的流型圖做比較。3、試驗方法：目測法試驗數(shù)據(jù)記錄及處理1、試驗數(shù)據(jù)匯總：表2不同流量組合對應(yīng)的流型 單位：m3/h水流量空氣流量1流型水流量空氣流量2流型水流量空氣流量3流型水流量空氣流量4流型水流量空氣流量5流型0.25塞0.25塞0.25泡0.25泡0.25泡0.5塞彈0.5塞0.5泡塞0.5泡塞0.5泡塞0.75彈0.75塞0.75泡塞0.75泡塞0.75泡塞1彈1塞1塞1泡彈1泡塞1.25彈1.25塞1.25塞1.25泡彈1.25泡塞1.5彈1.5泡彈1.5泡彈1.5彈1.5彈1.75彈1.75泡彈1.75泡彈1.75彈1.75彈2彈2泡彈2泡彈2彈2彈2.25彈2.25泡彈2.25泡彈2.25彈2.25彈2.5彈2.5泡彈2.5彈2.5彈2.5彈2.8彈2.8泡彈2.8彈2.8彈2.8彈3.2彈3.2彈3.2彈3.2彈3.2彈3.6彈3.6彈3.6彈3.6彈3.6彈4彈4彈4彈環(huán)4彈環(huán)4彈4.4彈4.4彈4.4彈環(huán)4.4彈環(huán)4.4彈4.8彈4.8彈4.8彈環(huán)4.8彈環(huán)4.8彈環(huán)5.2彈5.2彈5.2彈環(huán)5.2彈環(huán)5.2彈環(huán)5.6彈5.6彈環(huán)5.6彈環(huán)5.6環(huán)5.6環(huán)6彈6彈環(huán)6彈環(huán)6環(huán)6環(huán)6.8彈6.8彈環(huán)6.8環(huán)6.8環(huán)6.8環(huán)7.2彈7.2彈環(huán)7.2環(huán)7.2環(huán)7.2環(huán)8彈8環(huán)8環(huán)8環(huán)8環(huán)水流量6水流量7水流量8水流量9空氣流量流型空氣流量流型空氣流量流型空氣流量流型0.25泡0.25泡0.25泡0.25環(huán)0.5泡0.5泡0.5泡0.5環(huán)0.75泡0.75泡0.75泡環(huán)0.75環(huán)1泡1泡1泡環(huán)1環(huán)1.25泡1.25泡1.25泡環(huán)1.25環(huán)1.5泡1.5泡1.5泡環(huán)1.5環(huán)1.75泡1.75泡1.75泡環(huán)1.75環(huán)2泡2泡2環(huán)2環(huán)2.25泡環(huán)2.25泡環(huán)2.25環(huán)2.25環(huán)2.5泡環(huán)2.5泡環(huán)2.5環(huán)2.5環(huán)2.8泡環(huán)2.8泡環(huán)2.8環(huán)2.8環(huán)3.2泡環(huán)3.2泡環(huán)3.2環(huán)3.2環(huán)3.6泡環(huán)3.6泡環(huán)3.6環(huán)3.6環(huán)4泡環(huán)4環(huán)4環(huán)4環(huán)4.4泡環(huán)4.4環(huán)4.4環(huán)4.4環(huán)4.8環(huán)4.8環(huán)4.8環(huán)4.8環(huán)5.2環(huán)5.2環(huán)5.2環(huán)5.2環(huán)5.6環(huán)5.6環(huán)5.6環(huán)5.6環(huán)6環(huán)6環(huán)6環(huán)6環(huán)6.8環(huán)6.8環(huán)6.8環(huán)6.8環(huán)7.2環(huán)7.2環(huán)7.2環(huán)7.2環(huán)8環(huán)8環(huán)8環(huán)8環(huán)2、試驗數(shù)據(jù)處理：依據(jù)試驗原理，對以上試驗數(shù)據(jù)做如下處理：0.1MPa，25℃時，液相密度f997kg/m3；氣相密度g1.155kg/m3；液相外表張力0.072N/m；液相動力粘度890.08106kg/(ms)表3氣液兩相對應(yīng)的折算速度液相流量Vf〔m3/h〕液相折算速度jf〔m/s〕氣相流量Vg〔m3/h〕氣相折算速度jg〔m/s〕氣相流量Vg〔m3/h〕氣相折算速度jg〔m/s〕0.50.2829420.250.14147163.3953061.00.5658840.50.2829426.43.6216591.50.8488260.750.4244136.83.8480132.01.13176910.5658847.24.0743672.51.4147111.250.7073557.64.300723.01.6976531.50.84882684.5270743.51.9805951.750.9902974.02.26353721.1317694.52.5464792.251.273245.02.8294212.51.4147115.53.1123632.81.5844766.03.3953063.21.810836.53.6782483.62.0371837.03.9611942.2635377.54.2441324.42.4898918.04.5270744.82.7162448.54.8100165.22.9425989.05.0929585.63.168952表4流型圖坐標匯總表Baker流型圖坐標 Weisman流型圖坐標橫坐標ρf*jf*φ(kg/〔m2〕)縱坐標ρg*jg/λ(kg/〔2〕)jf/φ〔m/s〕2jg/φ1〔m/s〕275.08250.1672195.0834470.2829420.1414714.30072550.1650.3344375.3509960.5658840.2829424.527074825.24760.5016565.6185460.8488260.4244134.7534281100.330.6688755.8860961.1317690.5658844.9797811375.4130.8360936.1536461.4147110.7073555.2061351650.4951.0033126.4211961.6976530.8488265.4324891925.5781.170536.6887461.9805950.9902975.6588432200.661.3377496.9562952.2635371.1317695.8851962475.7431.5049687.2238452.5464791.273246.111552750.8251.6721867.4913952.8294211.4147116.3379043025.9081.8728497.7589453.1123631.5844766.5642573300.992.1403998.0264953.3953061.810836.7906113576.0732.4079488.2940443.6782482.0371837.0169653851.1552.6754988.5615943.961192.2635377.2433184126.2382.9430488.8291444.2441322.4898917.4696724401.323.2105989.0966944.5270742.7162447.6960264676.4033.4781489.3642444.8100162.9425987.922384951.4853.7456989.6317945.0929583.1689528.1487335226.5684.0132479.8993435.37593.3953068.3750875501.654.28079710.166895.6588433.6216598.6014414.54834710.434443.8480138.8277944.81589710.701994.0743679.0541483、繪制兩相流型圖Baker流型圖、Weisman23所示：SSPWBS/WS/AA1110987*〕 6/s 5*〔ρg 4( 32100 500 1000 1500 2023 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000ρf*jf*φ(kg/〔m2s〕)2BakerSSPWBS/WS/AA9876〕/ 5〔 41j 32100.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0jf/φ

〔m/s〕2試驗結(jié)果與誤差分析

3Weisman流型圖觀看試驗觀測