水平管环状流液膜厚度与波动参数分布

发布时间：2025-06-26 23:39

　　 环状流是常见的一种气液两相流流型,基于双平行电导探针阵列传感器设计了环状流液膜动态测量系统,以水和空气为介质,进行了气相表观流速15～35 m/s、液相表观流速0.1～0.4 m/s范围内的水平管环状流周向液膜测量实验,分析了水平管环状流的液膜厚度、相界面波动参数的空间分布与发展变化规律。结果表明,水平管环状流底部液膜厚度随气相表观流速的增加而减小,随液相表观流速的增加而增大,但在高液相表观流速时有饱和趋势,对应条件下周向其他位置的液膜厚度持续增大,尤其在45°位置显著增大,下半周液膜分布趋于平缓;由底部到顶部,液膜波速和波频在周向上均呈逐渐减小趋势,与液膜厚度的分布规律一致,大幅度的扰动波主要分布在底部;底部液膜波速和波频随气相表观流速增加而增大,液相表观流速增加时,波速随之增大,但波频无明显变化,对应波长增大。

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

图1双闭环湿气实验装置Fig.1Flowloopsofwetgasexperimentalsetup

道，通过测量两个电极之间的电导，进而推导出液膜厚度。这些研究报道了液膜的各自物理性质，各有其侧重点。但目前仍然缺乏宽流速范围下，水平管环状流液膜厚度与波动的周向分布性质的研究数据。为研究水平管环状流液膜厚度及波动参数的空间分布性质、发展变化规律，本文基于电导法进行了实验，定量研究....

图2双平行电导探针阵列传感器及探针周向分布方式Fig.2DoubleparallelconductanceprobeanddistributionofcircumferentialprobeCOMSOL[16]

化工学报第70卷1.2双平行电导探针阵列传感器电导探针是最常见的电导传感器，以其结构简单、应用条件宽泛、测量可靠性好，在多相流检测研究中得到广泛应用[15]。基于液膜厚度测量原理，设计了测量液膜厚度及其波动参数的双平行电导探针阵列传感器。探针分布于上下游相距100mm的两截面，在....

图3液膜测量系统Fig.3Measurementsystemofliquidfilm

布和相关法速度测量。该传感器的实物图与周向布置方式如图2所示。为了保持一定的机械强度，同时尽量减小绕流，探针直径选择为0.5mm，为适应液膜厚度的测量范围，两探针间距设计为3mm，探针长度15mm，管道为有机玻璃材质，探针为不锈钢，两端利用活法兰保持安装时水平。COMSOL仿真结....

图4修正的Baker流型图及实验数据Fig.4ModifiedBakerflowpatternmapandexperimentaldata2.2

PC机，进行保存和后续处理。本实验信号采样频率为2kHz，采样时间10s。2实验设计及测量原理2.1实验设计实验条件为水平管，实验在常温常压下进行（20℃，101kPa），实验数据范围为气相表观流速15～35m/s,液相表观流速0.1～0.4m/s,共42个实验数据点。实验前，根....

本文编号：4053454