国家自然科学基金(50906061)
- 作品数：8 被引量：31H指数：3
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- 相关领域：机械工程理学石油与天然气工程电子电信更多>>
- 水平管气液两相流涡街的动力学特性分析被引量：1
- 2015年
- 针对水平管气液两相流涡街信号,采用HHT方法对其进行分解,得到信号各固有模态分量IMF,并对其进行傅里叶变换,计算各IMF的能量大小及所占比例来区分涡街信号成份。提出了以涡街信号所占能量比达到60%作为判断涡街脱落稳定的标准。实验结果表明,利用HHT方法对气液两相流钝体绕流信号进行分解,并通过所得IMF的能量比能有效地对涡街脱落的稳定性进行判别。最后分析了不同流动状况下流体绕钝体流动的机理及其动力学特性的区别。
- 孙宏军何星徐冠群李金霞
- 关键词：HHTIMF稳定性动力学特性
- 基于滑速比模型的气液两相流截面含气率计算方法评价被引量：6
- 2016年
- 准确计算气液两相流截面含气率是正确预测两相流压降、合理制订生产方案的关键。滑速比模型在截面含气率的计算中应用最为广泛。为此,对基于滑速比模型的常用计算方法进行系统评价,收集了公开发表的295组截面含气率数据,建立了真实可靠的实验数据集,提出了综合评价体系,引入了灰色关联分析法,对不同方法的计算精度、预测性能、灰色关联度和适用范围进行了全面分析。结果表明,对于垂直上升管气液两相流,在截面含气率全范围内,Smith方法最为推荐,其预测准确性最好,灰色关联度排序第一;各计算方法的最佳适用范围为0.7~1.0;在截面含气率为0.7~1.0,L-M方法的计算精度及预测性能最好。该成果为气液两相流截面含气率计算方法的选择提供了理论依据。
- 孙宏军冯越
- 关键词：气液两相流截面含气率灰色关联法
- 垂直上升管道内气液两相细泡流涡街特性的数值仿真被引量：4
- 2011年
- 在50,mm垂直上升管道内,利用数值仿真,并通过实验研究了气液两相细泡流绕漩涡发生体流动发生气液两相涡街的一些现象,分析了截面含气率对脉动升力以及漩涡脱落的影响.分析表明,在截面含气率低时,气液两相流钝体绕流引起的脉动升力随含气率的增加而减弱,随机性增强,漩涡脱落频率增加.计算流体动力学仿真结果与实验比对,平均误差小于4%.
- 孙宏军刘畅
- 关键词：气液两相流计算流体动力学
- 气体涡轮流量计前导流器的数值模拟与优化设计被引量：15
- 2016年
- 前导流器是气体涡轮流量计的主要部件之一,其结构直接影响流量计的计量性能。以50 mm口径气体涡轮流量计的前导流器为优化对象,通过CFD数值模拟分析了不同结构参数前导流器的流场速度分布,引入了流场均匀性指数来评价整流效果,提出了针对前导流器结构的优化方案,探讨了优化对安装位置的要求,并对优化方案进行了实验验证。结果表明,导流体长度由25 mm加长至125 mm时,流场均匀性提高,流量计的线性度误差和重复性误差降低,压损减少13.92%;导流叶片由60 mm缩短至15 mm时,流场均匀性提高,流量计的计量性能改善,压损减少20.89%。该优化方法同样适用于其他口径涡轮流量计前导流器的结构优化。
- 孙宏军冯越汪波
- 关键词：气体涡轮流量计数值模拟
- 低含液率气液两相流涡街探头最佳安装位置研究被引量：2
- 2014年
- 通过数值仿真试验研究,验证利用FLUENT仿真软件进行数值仿真的可行性,并且得出在单相流以及气为连续相的低含液率气液两相流这两种情况下,50 mm口径涡街流量计探头的相对最佳安装位置,其中单相流的涡街探头最佳安装位置在发生体后0.4D处,气为连续相的低含液率气液两相流涡街探头的最佳安装位置在发生体后1D处。利用FLUENT仿真软件的后处理功能对流场进行分析,得出低含液率下采集的信号在发生体后1D处最优的本质原因——在发生体后1D处,旋涡达到成熟,涡街信号最强,流场信息最为丰富稳定。以含液率0.04%的气液两相流流场与单相流流场进行对比,分析得出单相流和低含液率两种情况下,涡街探头最佳安装位置不同的原因。
- 孙宏军刘中杰王林芳李金霞
- 关键词：涡街流量计气液两相流数值仿真
- 垂直管气液两相环状流界面扰动波频率特性被引量：2
- 2018年
- 气液两相环状流的相界面存在扰动波,波动频率是描述环状流界面扰动波特性的关键参数,对环状流的传质传热研究有重要参考价值。利用近红外光的吸收特性,设计了液膜检测装置,采用垂直对射光路设计,并通过置入式导光管屏蔽一侧液膜和气芯夹带液滴,实现了对环状流局部液膜的非接触式检测。在此基础上对界面扰动波进行了频域分析,运用功率谱密度估计,对50 mm管径竖直上升管环状流界面扰动波波动频率进行了定量研究,得到0.1~0.8 MPa不同压强条件下,共70个流动条件的环状流界面扰动波频率值。利用实验结果对现有模型进行验证分析,在此基础上利用Strouhal数描述液相流动条件的影响,利用Froude数描述气相流动条件的影响,建立了预测环状流界面扰动波波动频率的St-Fr模型,经实验数据验证预测的平均绝对误差(MAE)为11.42%。
- 孙宏军桂明洋赵宁
- 关键词：气液两相流上升管环状流波动频率功率谱密度
- 水平管气液两相钝体绕流稳定性的实验研究
- 2016年
- 通过对水平管气液两相钝体绕流中的泡状流和段塞流进行实验研究,从重复性、斯特劳哈尔数(St)随体积含气率的变化和不同体积含气率的斯特劳哈尔数相关性三个方面对涡街稳定性进行分析,得出体积含气率在15%以内能形成稳定涡街,大于15%时,稳定涡街受到破坏,但仍有漩涡脱落的结论。实验结果表明:三种方法所得结果具有一致性,且稳定可靠。
- 李延岩孙宏军
- 关键词：气液两相钝体绕流
- 低含液率气液两相钝体绕流实验与机理被引量：1
- 2016年
- 气液两相钝体绕流现象广泛存在于生产实践和社会生活中,其中气相中含少量液体是常见的两相流现象.通过实验,研究了常压下50,mm口径水平圆管中低含液率气液两相钝体绕流的涡街现象,就含液率对涡街信号的频率与幅值的影响进行比较分析,应用消除趋势波动法(DFA)对涡街信号进行处理,得到液相体积含率0.1%,左右是本实验条件下能产生稳定涡街的分界点.对实验流型——环状流进行了动力学分析,得到气、液相惯性力之比和液相韦伯数随含液率的变化规律,并从液相的分布与运动及气相夹带液滴对漩涡能量影响两方面,分析了涡街失稳的机理.最后利用拟合的两相斯特劳哈尔数和含液率之间的线性关系,使涡街在湿气及低含液率下的测量误差从6.37%,减小到2.03%,,对实际工程测量有一定的指导意义.
- 孙宏军汪波李金霞丁红兵
- 关键词：气液两相流钝体绕流动力学理论
