垂直上升管內(nèi)兩相流旋渦脫落特性研究.pdf

1、現(xiàn)實(shí)生活中，鈍體繞流產(chǎn)生旋渦是一種普遍的現(xiàn)象。研究旋渦脫落的影響在工程應(yīng)用中主要有兩個(gè)方面，一方面防止旋渦產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)設(shè)施的破壞，另一方面利用旋渦產(chǎn)生的振動(dòng)反映管路流場(chǎng)的流動(dòng)狀態(tài)。渦街流量計(jì)正是利用這一原理。旋渦的分離及渦街流量計(jì)對(duì)于單相流體的研究已經(jīng)很充分，對(duì)于經(jīng)常涉及的氣液/油水兩相流的相關(guān)研究很少。但在實(shí)際工況中，液體摻雜氣體，蒸汽凝集成液滴，油水兩相混合的情況大量存在，這些都對(duì)旋渦的形成和檢測(cè)有明顯影響。
　　 鑒于流體

2、的對(duì)稱性本文對(duì)渦街流量計(jì)在垂直上升管內(nèi)兩相流條件下的旋渦脫落特性進(jìn)行研究。針對(duì)有規(guī)則旋渦脫落的氣液兩相泡狀流，沒(méi)有規(guī)則旋渦脫落的氣液兩相流和油水兩相流三方面設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，完成內(nèi)容如下：
　　 1.利用FLUENT軟件成功對(duì)三維液相管流進(jìn)行數(shù)值仿真，利用速度分布來(lái)研究發(fā)生體附近旋渦的結(jié)構(gòu)。
　　 2.對(duì)氣液兩相泡狀流進(jìn)行研究，使用測(cè)量重復(fù)性作為判別旋渦是否規(guī)則脫落的依據(jù)，得出含氣率低于15％時(shí)流體是穩(wěn)定的。
　　

3、 3.通過(guò)對(duì)各不確定度源的分析，得出頻率分辨率是影響渦街流量計(jì)測(cè)量泡狀流的系統(tǒng)的不確定度中的主要因素。
　　 4.運(yùn)用EMD能量熵和能量特征值方法相互補(bǔ)充成功進(jìn)行了氣液兩相流型識(shí)別，分辨出泡狀流、彈狀流和混狀流。
　　 5.對(duì)管內(nèi)油水兩相旋渦脫落特性進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明低含油率比低含水率時(shí)測(cè)量誤差小，通過(guò)文獻(xiàn)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比，發(fā)現(xiàn)這一結(jié)果與流型的變化相關(guān)。
　　 上述的研究證實(shí)兩相流的旋渦脫落特性存在豐富的流場(chǎng)