渦街流量計(jì)在氣液兩相流中的特性研究.pdf

1、兩相流在工業(yè)管道中無處不在，例如大多數(shù)的換熱器中都存在一種形態(tài)或者多種形態(tài)的兩相流，這里有必要提出，兩相流形態(tài)分為氣-液兩相流，氣-固兩相流，液-液兩相流，液-固兩相流。本文主要討論的是氣液兩相流。
　　渦街流量計(jì)是國民經(jīng)濟(jì)中最常用的流量計(jì)之一，它在單相流中的計(jì)量特性已經(jīng)得到驗(yàn)證，取得了非常成功的應(yīng)用，然而由于兩相流動(dòng)復(fù)雜，液相的引入破壞了氣相渦街壓力場(chǎng)，用渦街流量計(jì)測(cè)量會(huì)存在誤差。截面含液率增加導(dǎo)致流場(chǎng)中的紊流脈動(dòng)增強(qiáng)，氣相旋渦

2、強(qiáng)度降低，渦街信號(hào)逐步減弱，直至紊流脈動(dòng)完全淹沒渦街信號(hào)。由渦街兩相流場(chǎng)的多變性造成的渦街信號(hào)隨含液率增加而消失現(xiàn)象，只存在于兩相流工況下，這一現(xiàn)象增加了渦街流量計(jì)用于兩相流計(jì)量的復(fù)雜性，導(dǎo)致用于單相流的渦街流量計(jì)算模型不適用于兩相流量計(jì)量，然而少有文獻(xiàn)涉及氣液兩相流的渦街流場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)特性的研究。
　　本課題主要圍繞氣液兩相流中渦街壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)特性展開研究，主要完成以下工作：
　　（1）以旋渦誘導(dǎo)流場(chǎng)理論為基礎(chǔ)，結(jié)合單相流Ka

3、rmon渦街特性，研究了分層流下非定常的不穩(wěn)定Karmon渦街現(xiàn)象，建立了氣液兩相渦街誘導(dǎo)的壓力場(chǎng)模型，給出了渦街信號(hào)減弱度計(jì)算式。
　　（2）基于Basset-Boussinesq-Ossen方程和機(jī)械能守恒，從兩相作用力出發(fā)推導(dǎo)了渦街能量的表達(dá)式，提出了脈動(dòng)壓力系數(shù)，用來衡量霧狀流中鈍體尾流渦街能量的大小，從理論上建立了脈動(dòng)液相流速和壓力系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，它的一個(gè)推論用于判斷渦街是否存在，提出了預(yù)測(cè)液相流速的新算法。