分配联箱气液两相流特性及可视化研究

论文摘要

在电站锅炉、核反应堆以及化工、制冷、石油、冶金等工业中,常常遇到汽液两相流流经联箱并分配到和联箱联接的各并联分支管中的流动过程。因此,如何有效的改善和促进并联管组中两相流的分配均匀性,对于提高电站锅炉设备以及其他换热设备的经济性和安全性,都有着十分重大的意义。本文针对在电站锅炉中使用的一种新型的多并联分支管联箱系统：双径向引入多并联分支管联箱系统的流量分配特性进行了实验研究,对在分配联箱内部加装笛管和不加装笛管进行了流量分配特性的对比性分析,发现加装笛型管之后的联箱系统分配特性得到了大大的改善。此外,为了更进一步的研究两相流的分配特性,对联箱系统进行了可视化研究,通过观察和高速摄影实验以及PIV技术来定性分析了两种结构联箱气液两相分配特性不同的原因。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及其意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究目的和意义
• 第二章 实验系统与实验方法
• 2.1 实验台系统
• 2.1.1 气路系统
• 2.1.2 水路系统
• 2.1.3 实验段结构
• 2.1.4 两相流分离系统
• 2.1.5 实验测量系统
• 2.1.6 数据采集系统
• 2.2 实验方法及注意事项
• 2.2.1 实验方法及操作步骤
• 2.2.2 实验台操作注意事项
• 2.2.3 实验误差分析
• 2.3 实验工况与实验参数
• 2.3.1 等入口条件下的实验工况
• 2.3.2 不等入口条件下的实验工况
• 2.4 实验参数与实验数据的不确定性分析
• 2.4.1 实验参数范围
• 2.4.2 实验数据的不确定性
• 2.5 实验结果处理方法
• 第三章 双径向引入联箱系统分配特性比较
• 3.1 实验段整体比较
• 3.2 联箱各并联分支管系统分配特性
• 3.3 径向引入位置和分支管布置方式对联箱系统分配特性的影响
• 3.4 入口液体质量流速对联箱系统分配特性的影响
• 3.4.1 入口液体质量流速对未加装笛型管的联箱系统分配特性的影响
• 3.4.2 入口液体质量流速对加装笛型管的联箱系统分配特性的影响.
• 3.5 入口气体质量流速对联箱系统分配特性的影响
• 3.5.1 入口气体质量流速对未加装笛型管的联箱系统分配特性的影响
• 3.5.2 入口气体质量流速对加装笛型管的联箱系统分配特性的影响
• 3.6 入口干度对联箱系统分配特性的影响
• 3.6.1 入口干度对未加装笛型管联箱系统分配特性的影响
• 3.6.2 入口干度对加装笛型管联箱系统分配特性的影响
• 3.7 两联箱系统入口压力比较
• 3.8 两径向引入管入口条件不同时对联箱系统分配特性的影响
• 3.8.1 对未加装笛型管联箱系统分配特性的影响
• 3.8.2 对加装笛型管联箱系统分配特性的影响
• 第四章 联箱内气液两相流动的可视化分析
• 4.1 图像与机器视觉技术简介
• 4.2 实验仪器与设备
• 4.2.1 光源
• 4.2.2 镜头
• 4.2.3 芯片与相机
• 4.3 实验段
• 4.4 实验图像处理
• 4.4.1 未加装笛型管联箱系统的图像分析
• 4.4.2 加装笛型管后联箱系统的图像分析
• 4.5 PIV技术与气液两相流
• 4.5.1 PIV技术与两相流研究简介
• 4.5.2 联箱内速度场简析
• 4.5.3 本实验所存在的问题
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况