渦街流量計在氣液兩相流中的特性研究.pdf

1、兩相流在工業(yè)管道中無處不在，例如大多數(shù)的換熱器中都存在一種形態(tài)或者多種形態(tài)的兩相流，這里有必要提出，兩相流形態(tài)分為氣-液兩相流，氣-固兩相流，液-液兩相流，液-固兩相流。本文主要討論的是氣液兩相流。
　　渦街流量計是國民經(jīng)濟中最常用的流量計之一，它在單相流中的計量特性已經(jīng)得到驗證，取得了非常成功的應用，然而由于兩相流動復雜，液相的引入破壞了氣相渦街壓力場，用渦街流量計測量會存在誤差。截面含液率增加導致流場中的紊流脈動增強，氣相旋渦

2、強度降低，渦街信號逐步減弱，直至紊流脈動完全淹沒渦街信號。由渦街兩相流場的多變性造成的渦街信號隨含液率增加而消失現(xiàn)象，只存在于兩相流工況下，這一現(xiàn)象增加了渦街流量計用于兩相流計量的復雜性，導致用于單相流的渦街流量計算模型不適用于兩相流量計量，然而少有文獻涉及氣液兩相流的渦街流場場強特性的研究。
　　本課題主要圍繞氣液兩相流中渦街壓力場和速度場特性展開研究，主要完成以下工作：
　　（1）以旋渦誘導流場理論為基礎，結(jié)合單相流Ka

3、rmon渦街特性，研究了分層流下非定常的不穩(wěn)定Karmon渦街現(xiàn)象，建立了氣液兩相渦街誘導的壓力場模型，給出了渦街信號減弱度計算式。
　　（2）基于Basset-Boussinesq-Ossen方程和機械能守恒，從兩相作用力出發(fā)推導了渦街能量的表達式，提出了脈動壓力系數(shù)，用來衡量霧狀流中鈍體尾流渦街能量的大小，從理論上建立了脈動液相流速和壓力系數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，它的一個推論用于判斷渦街是否存在，提出了預測液相流速的新算法。