气水泡状流绕流开孔圆管分离特性研究

发布时间：2025-02-07 18:57

　　 气液两相流绕流柱体时尾迹区内含气率通常较高,为了将这一特性用于气液分离,本文针对气水泡状流绕流开孔圆管的分离过程开展了实验研究,分析了入口水流量和含气率对开孔圆管气液分离性能的影响规律。结果表明,泡状流绕流过程受入口含气率大小影响,分为细泡状流阶段和泡状流向段塞流转变阶段。当细泡状流绕流时,大量气泡回流至开孔圆管壁面附近并发生聚并破碎。在泡状流向段塞流过渡阶段,随着长气泡流过,开孔圆管尾迹区内,形成一个"气袋",该气液相界面经历"扩张—达到最大—夹断脱落—收缩"过程。随着入口含气率增加,空气分离效率总体上经历"上升—水平波动—下降"3个阶段.相比入口含气率,入口水流量对压降的影响更为显著。

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【部分图文】：

图２实验段结构示意图：（ａ）实验样件；（ｂ）开孔圆管内部结构??Ｆｉｇ．?２?Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｅｃｔｉｏｎ：?（ａ）?Ｔｅｓｔ?ｓａｍｐｌｅ；??（ｂ）?Ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ?ｔｕｂｅ??图２（ｂ）给出了开孔剖面结构

器排气出口连接的湿式流量计测得分离空气??流量；实验段分离的水流量通过量筒取样称重得到，??取样时间２０？６０?ｓ。??１．空压机；２．稳压罐；３．孔板流量计；４．水箱；５．离心泵；??６．电磁流量计；７．混合器；８．实验段；９．三通阀；??１０．重力分离器；１１．湿式流量计；１....

图１实验系统??

气预分离装置，作者认为该??装置可脱除油气混合物中大部分空气，但结构尺寸??及其工作机理未予以详细说明。同时，绕流柱体后??气泡群会发生大量变形破碎与聚并，气泡尺寸分布??发生改变，这一过程会对气液两相分离产生重要影??响，目前这方面研究也较少。??本文针对水平管内气水泡状流绕流....

图３实验工况点在Ｍａｎｄｈａｎｅ流型图上分布??Ｆｉｇ．?３?Ｔｈｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｅｓｔ?ｐｏｉｎｔｓ?ｏｎ?Ｍａｎｄｈａｎｅ?ｆｌｏｗ??ｐａｔｔｅｒｎ?ｍａｐ??

长气泡，此时进入泡状流与段塞流的转变阶段，但气??相仍主要以小气泡形式分布于管道上壁面附近，因??此也归类为泡状流。图中箭头所指的工况点由于入??口含气率较高，已发展成为段塞流。本文主要讨论??细泡状流和泡状流与段塞流的过渡流型的绕流分离??特性。??Ｅ??２??０．０１?０．１....

图4典型细泡状流绕流的相界面分布

１３０４??工程热物理学报??４０卷??坐标分别为表观气速Ｃ４ｇ和表观液速Ｃ４ｉ。经可视化??观察发现，大部分工况为泡状流；少量工况偶尔出现??长气泡，此时进入泡状流与段塞流的转变阶段，但气??相仍主要以小气泡形式分布于管道上壁面附近，因??此也归类为泡状流。图中箭头所指的工况点....

本文编号：4031151