基于多孔介質(zhì)規(guī)則排列冪律流體的流動(dòng)和換熱實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文通過變換多孔介質(zhì)中小球排列方式建立了四種不同的多孔介質(zhì)模型:兩種叉形排列、完全面中心和立方體中心排列。實(shí)驗(yàn)中，改變流體的溫度和濃度、進(jìn)口的流速，通過記錄進(jìn)出的壓力和溫度，加熱板和內(nèi)部小球的溫度，分別探究了水和聚丙烯酰胺水溶液（PAM溶液）在流入不同的模型時(shí)壓降和摩擦阻力系數(shù)與對(duì)應(yīng)雷諾數(shù)之間的關(guān)系，局部努賽爾數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系以及溫度、濃度和恒定熱流密度等對(duì)PAM溶液的換熱影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出：水和PAM水溶液通過多孔介質(zhì)時(shí)，在濃度一定下

2、，多孔介質(zhì)實(shí)驗(yàn)段的壓降隨繞流顆粒雷諾數(shù)的變大而增大，當(dāng)繞流顆粒雷諾數(shù)較小，流體流動(dòng)處于Dracy流狀態(tài)，這時(shí)粘性力的作用力大；而雷諾數(shù)增大，慣性力的作用力大。當(dāng)溶液溫度變大時(shí)，水和PAM水溶液的壓降明顯的減小，溫度升高，在流體速度較大時(shí)，多孔介質(zhì)的壓降變小。在同一濃度下，水和PAM水溶液的摩擦阻力系數(shù)隨孔隙雷諾數(shù)的變大而減小，當(dāng)流體的流速比較小，阻力較大，繼續(xù)增大流體速度，摩擦阻力系數(shù)變化很緩慢。水和PAM溶液在相同的工況下，隨著繞流雷