液体添加剂对气泡泵流型特性影响实验研究
发布时间：2021-11-22 14:06
无泵溴化锂制冷机组是将传统的用高品位电能驱动的溶液泵换成用低品位热能驱动的气泡泵来实现制冷目的的机组,不仅有效利用了船舶余热及工业废热,还减少了高品位能源电能的消耗。对于气泡泵来讲,其核心部件是提升管,提升管内气液两相流流型之间的转换和相变过程会对气泡泵的提升效率有较大的影响。液体添加剂（也称为界面活性剂,如正辛醇等）会通过影响溶液的表面张力等性质参数来进一步影响提升管内的流型以及气泡泵的泵起过程。本文搭建并调试气泡泵实验台,采用控制变量法,以不同的加热功率、溴化锂水溶液的浓度以及液体添加剂的浓度为变量,利用高速摄像机和红外热像仪等辅助仪器对气泡泵提升管气液两相流流型进行可视化的实验研究。实验中观察到气泡泵提升管中出现了泡状流、弹状流、段塞流、搅拌流、环状流和弹环状流等六种流型。实验研究溴化锂溶液的浓度和添加剂对提升管内流型形状、流型速度的影响规律以及泡状流—弹状流—段塞流的速度转换界限。发现,低浓度溶液较高浓度溶液的流型速度大,添加剂对泡状流和弹状流的数量和体积影响较大。降低溶液浓度和添加界面活性剂均会使泡状流—弹状流的转换速度增大,使弹状流—段塞流转换速度减小。测试分析提升管内流型...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３溶液泵?图１．４气泡泵??Ｆｉｇ．?１．３?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｐｕｍｐ?Ｆｉｇ．?１．４?ｂｕｂｂｌｅ?ｐｕｍｐ??－５?－??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???２实验设备及添加剂对溶液性质影响机理的介绍??２．１引言??本章在对实验设备以及实验用的仪器进行系统介绍的基础上，将实验设备的管路进??行新旧更换设计、装置清洗操作等，然后组装进行检漏工作。气泡泵实验是在真空下进??行的，真空度的好坏对实验结果有很大的影响，检漏保证密封工作是首要环节。??另外，溴化锂溶液的性质对实验结果有重大的影响，本章也将会着重分析添加剂对??溴化锂溶液性质的影响。??２．２实验系统设计组成??实验系统图如图２．１所示，是一台两级气泡泵溴化锂吸收式制冷实验台，该实验台??用气泡泵代替了传统的机械泵，此实验系统由摄像装置、数据采集装置以及气泡泵控制??装置组成，??ｉ?．?，?１，??——?Ｉ级??气??液??，?分??Ｉ?１?离??器??ｍ??１?流最计?版’??Ａ?－－ｉｆ：??分?？．????离??器?ｉｌｌ?■?—Ｉ??＾?ｌ：ｌ?ｌＨ?！??Ａｒｉｌ?—Ｋ?■?ｉ?ｉ—冷却水??１Ｊ——ｌ＾Ｌｚｔ￣??泵??外部热源??图２．?１实验系统图??．丨?，?．??Ｆｉｇ．?２．１?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｄｉａｇｒａｍ??－１３?－??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???本次实验用的温度传感器的型号是ＷＲＣＫ－－１９１，是一种热电偶式的传感器。其工作??原理为：当两个不同材质的导体结合成回路，当两个导体结合点的温度不同时，在此回??路中就会产生电动势，这种电动势我们称之为热电动势。此温度传感器就是应用此原理，??两种导体其中一种直接测量介质温度的称之为测量端，另一种与显示仪表连接的称之为??冷端或者补偿端，测量的温度会在与冷端相连接的显示仪表上显示出来。表２．２为温度??传感器的基本性能参数，图２．６为温度传感器的实物图。??．?Ｉ?＾?．．‘?ｆ?＇?？?ｉ??表２．?２温度传感器技术参数指标??Ｔａｂ．?２．２?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??参数?！?‘?：?＿??长度（廳）?：?５＿５〇〇??允许误差?±０．?０７５％??分度单位?Ｔ??量程（°Ｃ）?－４０？３５０??ｒＯ?？－??图２．?５压力传感器实物图?丨別：」．（）??Ｆｉｇ．?２．５?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ?Ｆｉｇ．?２．６?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??（４），数据采集仪与密度仪??本次实验过程中用到的弊据采集仪型号是ＦＬＵＫＥ?Ｈｙｄｒａ２６３５Ａ，温度和压力传感器??的数据就是通过此数据显示仪显示。此数据显示仪可以将温度和压力数值以曲线图的形??式呈现出来也可以将数值转换成ＥＸＣＥＬ表的形式导出。数据采集仪具有可控的通道数??和采集时间，共有２１个通道。电压采集中具有交流电压和直
【参考文献】：
期刊论文
[1]单个气泡上升行为的可视化实验研究[J]. 巩子琦,蔡杰进,王烨. 核科学与工程. 2019(06)
[2]单管导流式气泡泵连续提升性能[J]. 李帅,刘道平,杨亮,朱发明. 工程热物理学报. 2019(07)
[3]基于扩散界面法的液态LBE中单个弹状气泡上升行为CFD研究[J]. 王春涛,蔡杰进. 核科学与工程. 2019(03)
[4]内边界旋转的垂直井筒气液两相流型和压降梯度[J]. 史殊哲,吴晓东,韩国庆,安永生. 石油钻采工艺. 2019(01)
[5]沉浸比对均流式多管导流型气泡泵性能的影响[J]. 杨林强,刘道平,杨亮,朱发明. 制冷学报. 2019(01)
[6]基于高速摄像的直管内多相流动特性研究进展[J]. 饶永超,丁博洋,王树立,吕晓方,廉明明. 科技通报. 2018(10)
[7]溴化锂浓度及纳米颗粒对气泡泵流型及提升量影响的实验研究[J]. 高洪涛,刘昊然,毛菲,宋玉超. 大连海事大学学报. 2018(03)
[8]气泡泵提升管内气泡群运动特性分析[J]. 刘冰冰,王明雨,高洪涛,张少君. 船舶与海洋工程. 2018(03)
[9]矩形通道内泡状流-弹状流转换边界判定方法[J]. 金光远,韩月阳. 工程热物理学报. 2017(10)
[10]垂直向下管内两相流泡状-弹状流型转换研究[J]. 薛玉卿,李会雄,姚超,郝陈玉,郭开开,冯渊. 应用力学学报. 2017(04)
硕士论文
[1]介质、管径及倾角对管内气液两相流型影响的数值模拟[D]. 张馨玉.东北电力大学 2019
[2]气液两相流小比例取样与流量测量研究[D]. 孙媛.中国石油大学(华东) 2016
[3]含表面活性剂溴化锂水溶液池核沸腾换热特性实验研究[D]. 耿亚峰.江苏大学 2016
[4]气相添加剂对纳米溴化锂水溶液表面张力和沸腾温度的影响及其机理分析[D]. 于文贤.北京建筑大学 2015
[5]气相添加剂对纳米溴化锂溶液传质特性影响的实验研究[D]. 齐好.北京建筑大学 2015
[6]多相添加剂对溴化锂溶液气液界面动态传质特性影响研究[D]. 安龙.北京建筑大学 2014
[7]应用多相添加剂溴化锂溶液的吸收式热泵机组特性研究[D]. 田泽辉.北京建筑大学 2014
[8]基于大型柴油机废热梯级利用的船舶总能研究[D]. 龙景良.武汉理工大学 2012
[9]竖直及倾斜管内低温气液两相流泡—弹状流转变的实验及数值模拟研究[D]. 胡学羽.上海交通大学 2012
本文编号：3511849
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．３溶液泵?图１．４气泡泵??Ｆｉｇ．?１．３?ｓｏｌｕｔｉｏｎ?ｐｕｍｐ?Ｆｉｇ．?１．４?ｂｕｂｂｌｅ?ｐｕｍｐ??－５?－??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???２实验设备及添加剂对溶液性质影响机理的介绍??２．１引言??本章在对实验设备以及实验用的仪器进行系统介绍的基础上，将实验设备的管路进??行新旧更换设计、装置清洗操作等，然后组装进行检漏工作。气泡泵实验是在真空下进??行的，真空度的好坏对实验结果有很大的影响，检漏保证密封工作是首要环节。??另外，溴化锂溶液的性质对实验结果有重大的影响，本章也将会着重分析添加剂对??溴化锂溶液性质的影响。??２．２实验系统设计组成??实验系统图如图２．１所示，是一台两级气泡泵溴化锂吸收式制冷实验台，该实验台??用气泡泵代替了传统的机械泵，此实验系统由摄像装置、数据采集装置以及气泡泵控制??装置组成，??ｉ?．?，?１，??——?Ｉ级??气??液??，?分??Ｉ?１?离??器??ｍ??１?流最计?版’??Ａ?－－ｉｆ：??分?？．????离??器?ｉｌｌ?■?—Ｉ??＾?ｌ：ｌ?ｌＨ?！??Ａｒｉｌ?—Ｋ?■?ｉ?ｉ—冷却水??１Ｊ——ｌ＾Ｌｚｔ￣??泵??外部热源??图２．?１实验系统图??．丨?，?．??Ｆｉｇ．?２．１?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｙｓｔｅｍ?ｄｉａｇｒａｍ??－１３?－??
?大连海事大学专业学位硕士学位论文???本次实验用的温度传感器的型号是ＷＲＣＫ－－１９１，是一种热电偶式的传感器。其工作??原理为：当两个不同材质的导体结合成回路，当两个导体结合点的温度不同时，在此回??路中就会产生电动势，这种电动势我们称之为热电动势。此温度传感器就是应用此原理，??两种导体其中一种直接测量介质温度的称之为测量端，另一种与显示仪表连接的称之为??冷端或者补偿端，测量的温度会在与冷端相连接的显示仪表上显示出来。表２．２为温度??传感器的基本性能参数，图２．６为温度传感器的实物图。??．?Ｉ?＾?．．‘?ｆ?＇?？?ｉ??表２．?２温度传感器技术参数指标??Ｔａｂ．?２．２?Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??参数?！?‘?：?＿??长度（廳）?：?５＿５〇〇??允许误差?±０．?０７５％??分度单位?Ｔ??量程（°Ｃ）?－４０？３５０??ｒＯ?？－??图２．?５压力传感器实物图?丨別：」．（）??Ｆｉｇ．?２．５?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ?Ｆｉｇ．?２．６?Ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｐｉｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｓｅｎｓｏｒ??（４），数据采集仪与密度仪??本次实验过程中用到的弊据采集仪型号是ＦＬＵＫＥ?Ｈｙｄｒａ２６３５Ａ，温度和压力传感器??的数据就是通过此数据显示仪显示。此数据显示仪可以将温度和压力数值以曲线图的形??式呈现出来也可以将数值转换成ＥＸＣＥＬ表的形式导出。数据采集仪具有可控的通道数??和采集时间，共有２１个通道。电压采集中具有交流电压和直
【参考文献】：
期刊论文
[1]单个气泡上升行为的可视化实验研究[J]. 巩子琦,蔡杰进,王烨. 核科学与工程. 2019(06)
[2]单管导流式气泡泵连续提升性能[J]. 李帅,刘道平,杨亮,朱发明. 工程热物理学报. 2019(07)
[3]基于扩散界面法的液态LBE中单个弹状气泡上升行为CFD研究[J]. 王春涛,蔡杰进. 核科学与工程. 2019(03)
[4]内边界旋转的垂直井筒气液两相流型和压降梯度[J]. 史殊哲,吴晓东,韩国庆,安永生. 石油钻采工艺. 2019(01)
[5]沉浸比对均流式多管导流型气泡泵性能的影响[J]. 杨林强,刘道平,杨亮,朱发明. 制冷学报. 2019(01)
[6]基于高速摄像的直管内多相流动特性研究进展[J]. 饶永超,丁博洋,王树立,吕晓方,廉明明. 科技通报. 2018(10)
[7]溴化锂浓度及纳米颗粒对气泡泵流型及提升量影响的实验研究[J]. 高洪涛,刘昊然,毛菲,宋玉超. 大连海事大学学报. 2018(03)
[8]气泡泵提升管内气泡群运动特性分析[J]. 刘冰冰,王明雨,高洪涛,张少君. 船舶与海洋工程. 2018(03)
[9]矩形通道内泡状流-弹状流转换边界判定方法[J]. 金光远,韩月阳. 工程热物理学报. 2017(10)
[10]垂直向下管内两相流泡状-弹状流型转换研究[J]. 薛玉卿,李会雄,姚超,郝陈玉,郭开开,冯渊. 应用力学学报. 2017(04)
硕士论文
[1]介质、管径及倾角对管内气液两相流型影响的数值模拟[D]. 张馨玉.东北电力大学 2019
[2]气液两相流小比例取样与流量测量研究[D]. 孙媛.中国石油大学(华东) 2016
[3]含表面活性剂溴化锂水溶液池核沸腾换热特性实验研究[D]. 耿亚峰.江苏大学 2016
[4]气相添加剂对纳米溴化锂水溶液表面张力和沸腾温度的影响及其机理分析[D]. 于文贤.北京建筑大学 2015
[5]气相添加剂对纳米溴化锂溶液传质特性影响的实验研究[D]. 齐好.北京建筑大学 2015
[6]多相添加剂对溴化锂溶液气液界面动态传质特性影响研究[D]. 安龙.北京建筑大学 2014
[7]应用多相添加剂溴化锂溶液的吸收式热泵机组特性研究[D]. 田泽辉.北京建筑大学 2014
[8]基于大型柴油机废热梯级利用的船舶总能研究[D]. 龙景良.武汉理工大学 2012
[9]竖直及倾斜管内低温气液两相流泡—弹状流转变的实验及数值模拟研究[D]. 胡学羽.上海交通大学 2012
本文编号：3511849
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3511849.html
