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大深宽比双T形微通道内液-液两相流可视化研究
  • ISSN号:1000-6613
  • 期刊名称:化工进展
  • 时间:2014.10.5
  • 页码:2583-2587+2654
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江212013
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(51206065)、江苏省自然科学基金青年基金(BK2012291)及中国博士后基金(2013M540419)项目.
  • 相关项目:柴油机空穴湍流初次雾化机理及喷雾模型的研究
中文摘要:

通过高速摄像对水力直径0.176mm、深宽比2.4的双T形矩形微通道内的液-液两相流动进行了可视化实验研究。改变连续相(硅油)和分散相(水)的流量比,记录分析了微通道不同部位油-水两相流的流型和流型发展演化情况。实验结果表明,在微通道上游T形部位的油-水两相流型主要包括滴状流、弹状流、波平行流和平行流;在微通道的中间部位,绘制了基于水和硅油量纲为1韦伯数的流型图,并将其与相关文献进行了比较。同时,发现微通道内液塞及液滴的长度(量纲为1)与油/水流量比之间存在线性关系,液塞/液滴速度比两相混合物表观速度大,建立了能够准确描述液塞/液滴运动速度的实验拟合公式。最后,研究了液滴在微通道下游 T形部位的行为,观察到断裂和不断裂两种模式并进行了分析,给出了划分断裂与否的流型图。

英文摘要:

High speed digital camera was employed to investigate the liquid-liquid two-phase flow behavior in a double T-type microchannel with a rectangular cross-section, a hydraulic diameter of 0.176mm and an aspect ratio of 2.4. By changing the volumetric flow ratios of silicon oil (continuous phase) and water (dispersed phase),the two-phase flow pattern as well as the flow evolvement process were recorded and analyzed. At the upstream T-junction of the microchannel,the droplet,slug, wavy parallel,and parallel flow were observed. At the middle zone of the microchannel,a flow pattern map was presented on the basis of Weber numbers of water and oil. In addition,linear relationships between the dimensionless length of slug/droplet and water/oil flow ratios were established. Also,it was found that the velocity of slug/droplet was larger than the two-phase mixture superficial velocity, and a correlation for well predicting the velocity of slug/droplet was developed. Finally,droplet behaviors at the downstream T-junction of the microchannel were investigated,and two different flow modes,breaking and non-breaking were observed and analyzed. Corresponding two different regimes of breakup were singled out as well.

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期刊信息
  • 《化工进展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:曹湘洪
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgjz@263.net
  • 电话:010-64519500/9501/9502
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6613
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1954/TQ
  • 邮发代号:82-311
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国精品科技期刊,中国百种中国杰出学术期刊,第七届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖,吕国化工学会会刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:37234