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《实验室研究与探索》2016,(12):51-53
研制了一套模拟测试湿天然气输气管道内液膜的实验装置。实验装置由供液系统、抽气系统、液膜厚度测试系统、管内液滴粒径测试系统、管路系统等组成。管路系统采用有机玻璃制成,便于观察管内气液两相或多相流流态;管路设计为可拆卸连接,便于研究管道形状、管内表面粗糙度等对管内液膜分布的影响规律;气体、液体流量比例可调,便于实现管内泡状流、塞状流、分层流、波状流、弹状流和环状流等流态。该实验装置可开展不同结构参数、操作参数、物性参数对管道内多相流流态、管壁液膜分布特性、液滴浓度分布特征影响的实验研究。 相似文献
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采用Knudsen边界层模型将壁面效应与稀薄效应引入松弛时间的修正中,通过修正后的有效多松弛时间-格子Boltzmann模型(MRT-LBM)进一步研究微尺度剪切驱动流滑移膜阻尼的物理特性.对比MRTLBM模型与蒙特卡洛模型、高阶格子Boltzmann模型的板间速度分布的吻合度;将切向动量调节系数r对板间速度分布的影响与高阶格子Boltzmann模型的数据进行分析对比,验证了MRT-LBM模型用于分析微尺度非平衡剪切驱动流滑移膜阻尼时的有效性.最后利用该模型研究努森数Kn、斯托克斯数β和板间间隙对微尺度剪切驱动流滑移膜阻尼的影响.结果表明:在过渡区,对于平板剪切振荡驱动流,随着努森数或板间间隙的增大,上平板下表面的滑移膜阻尼逐渐减小;斯托克斯数越大,滑移膜阻尼越大. 相似文献
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采用线性稳定性理论研究了三维平板边界层中展向来流速度对流动稳定性的影响。在基本流中给出了展向速度的大小,从特征值、特征函数和扰动波的增长幅值上显示不同展向来流速度的计算结果,并和无展向来流速度的二维边界层进行比较,结果表明,展向速度对边界层内的扰动起着不稳定的作用,且展向速度越大稳定性越差。 相似文献
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《西安文理学院学报》2016,(3)
为研究Y型微通道内壁面滑移和连续相表观黏度对通道内液滴尺寸和流动特性的影响,采用水平集法进行数值模拟.结果表明:随着连续相通道滑移长度的增加,液滴长度增长,通道内流动更均匀.壁面滑移作用的范围占通道的46.8%.决定表观黏性系数的两参数增加,造成负滑移边界形成,促进液滴脱离,造成液滴长度缩短.表观黏度作用范围占通道的一半以上.对微流体混合系统的优化设计提供了参考. 相似文献
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液滴撞击壁面现象常见于在雨水收集、喷雾冷却、喷漆和喷墨打印等实际应用场合。针对单液滴撞击壁面的振荡行为,采用流体体积法和自适应网格细化方法提高数值模拟追踪界面的准确性,并通过对比实验验证数值结果的可靠性,研究表面张力和液滴尺寸对液滴撞击壁面引发振荡行为的影响。结果表明：若保持静态接触角为常数,随着增加表面张力,液滴的内聚力增强,导致平均振荡周期缩短,最大铺展因子βmax逐渐减小;另一方面,随着液滴直径的减少,最大铺展因子βmax减少,平均振荡周期显著缩短。 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2017,(12)
目的:颗粒-壁面冲击碰撞是近似混沌运动的液固耦合问题。针对传统建模方法难以描述颗粒-壁面碰撞运动过程所涉及的壁面效应问题,本文旨在提出一种液固耦合建模方法,以揭示流固耦合条件下的颗粒-壁面接触规律,探讨碰撞过程中环境变量(流道结构和流体粘度)对碰撞壁面效应的作用机理;得到在约束及非约束空间流场中,流体粘度与颗粒-壁面碰撞行为的内在联系,为流体光整加工、轮机叶片及反应器内壁面磨损所涉及的流场调控提供技术支持。创新点:1.建立适用于液固两相流的计算流体力学和离散单元法(CFD-DEM)耦合动力学模型;2.通过捕捉颗粒-壁面碰撞点分布,得到不同流道结构及流体粘度下的颗粒-壁面作用范围;3.建立无量纲化材料去除方程,探明非约束及约束空间流场内流体粘度对材料去除分布的影响。方法:1.将颗粒视为理想刚体,对流体运动及颗粒运动分别进行建模,通过求解流体对颗粒的作用力以及网格单元内流体体积分数实现两者之间的交互耦合,进而得到流场内颗粒的运动规律;2.采用软球接触模型描述颗粒-壁面碰撞过程,进而得到不同流道结构及流体粘度下的颗粒-壁面碰撞落点分布;3.计算颗粒-壁面冲击速度及冲击压力,通过无量纲化材料去除方程,得到约束空间及非约束空间内不同流体粘度下的工件表面材料去除分布。结论:1.流道结构及流体粘度会极大影响颗粒-壁面碰撞落点分布;在本文算例中,为获得均匀的工件加工效果,应采用较低粘度流体,并使抛光盘做周期性自转运动。2.随着流体粘度的升高,流体输运颗粒的能力增强,在非约束空间内的颗粒对壁面的碰撞冲击越剧烈,但在约束空间内的碰撞作用力减弱;在本文算例中,为获得更为均匀的材料去除分布,应采用较低粘度流体。3.借助粒子图像测速法得到了壁面处颗粒速度分布,并与模拟结果进行对比,验证了建模方法的有效性。 相似文献
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