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管道泡状流相分布模式和分布机理研究进展
  • ISSN号:1000-6613
  • 期刊名称:《化工进展》
  • 时间:0
  • 分类:O359[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]常州大学机械工程学院,江苏常州213016, [2]西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51376026,51225601).
中文摘要:

对管道泡状流的相分布模式和分布机理进行了详细的回顾和介绍。从前人研究的结果发现,相分布与流动条件有关,对于小管径泡状上升流,相分布主要表现为壁面峰值分布、中间峰值分布、中心峰值分布、过渡分布和扁平分布模式;而对于小管径泡状下降流,相分布主要表现为偏离中心峰值分布、钟形分布和中心峰值分布模式。然而对于大管径泡状流,相分布与流向无关,主要表现为壁面峰值分布和中心峰值分布两种模式。除此之外,还存在双峰分布模式和双鞍分布模式。影响相分布的主要因素有气泡尺寸、管道尺寸、气液相速度、气泡的注入位置和注入方法、重力水平,而气泡尺寸为关键因素。调查发现,到目前为止仍未形成一个可以解释所有相分布模式的通用机理。部分物理现象仅通过分析升力、湍流扩散力、壁面斥力以及其他力的平衡给予定性分析。未来应进一步研究相间作用力模型、湍流相干结构对气泡输运机理等问题。

英文摘要:

Phase distribution pattern and mechanism of bubbly flow in pipes are reviewed. Depending on flow condition,phase distribution shows the wall-peaked profile,the intermediate-peaked profile, the core-peaked profile,the transition profile,and the flat profile for the upward flow in a small diameter pipe , whereas it shows the off-center-peaked profile , the bell-typed profile , and the core-peaked profile for the downward flow. For the flow in the pipe with a large diameter,phase distribution shows only the wall-peaked and the core-peaked profile,independent of flow direction. Additional phase distribution patterns,such as the double-peaked and the double-saddle profile,are also reported. The main factors affecting phase distribution are bubble diameter,pipe diameter, gas/liquid velocity,injection place,injection method,and gravity level. Of these factors,bubble diameter is the most important for phase distribution. A general mechanism,which can be used to explain all phase distribution phenomena,has still not been developed up to now. Part of physical phenomena can be qualitatively explained by lift force in combination with turbulence dispersion force,wall repulsion force,or others. Future studies should focus on investigating the interphase force model,the bubble transport mechanism by turbulence coherent structures,etc.

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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