環(huán)形通道氣液兩相流流場(chǎng)與電場(chǎng)耦合特性仿真.pdf

1、在自然界和生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中廣泛存在著兩相流動(dòng)現(xiàn)象,氣液兩相流是兩相流的重要組成部分,在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中十分常見(jiàn),對(duì)其流動(dòng)過(guò)程參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量一直受其流動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜性的限制,而成為科學(xué)研究與工業(yè)應(yīng)用中亟待解決的重要課題。
　　本課題針對(duì)基于長(zhǎng)腰內(nèi)錐差壓式傳感器與電導(dǎo)式環(huán)形傳感器結(jié)合的氣水兩相流過(guò)程參數(shù)(流量和相含率)多傳感器測(cè)量系統(tǒng),應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)和多物理場(chǎng)耦合分析方法,對(duì)管徑為50mm的水平管道中該測(cè)量系統(tǒng)的流場(chǎng)和電場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模

2、擬,并利用計(jì)算流體力學(xué)軟件中添加隱藏模塊(MHD)對(duì)流場(chǎng)和電場(chǎng)分布的動(dòng)態(tài)耦合進(jìn)行數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn),研究氣水兩相流流經(jīng)錐體的三維流場(chǎng)分布、電導(dǎo)環(huán)敏感場(chǎng)分布、氣水兩相流流場(chǎng)與電導(dǎo)環(huán)電場(chǎng)的動(dòng)態(tài)耦合場(chǎng)分布。具體工作如下:
　　(1)分析介紹長(zhǎng)腰內(nèi)錐節(jié)流裝置的測(cè)量原理,電導(dǎo)環(huán)陣列和雙電導(dǎo)環(huán)測(cè)量氣液兩相流的原理和模型,闡述長(zhǎng)腰內(nèi)錐和雙電環(huán)傳感器耦合結(jié)構(gòu)的氣液兩相流測(cè)量原理。
　　(2)采用CFD仿真技術(shù),針對(duì)環(huán)形通道內(nèi)氣水兩相流流經(jīng)長(zhǎng)腰內(nèi)錐

3、體時(shí)的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行三維非穩(wěn)態(tài)仿真研究,分析長(zhǎng)腰內(nèi)錐節(jié)流裝置在氣液兩相流中的響應(yīng)特性,包括環(huán)形流通空間中的氣相速度、相分布和混合相壓力分布等特性。
　　(3)利用多物理場(chǎng)耦合分析軟件ANSYS,對(duì)長(zhǎng)腰內(nèi)錐與電導(dǎo)環(huán)耦合式傳感器進(jìn)行三維建模,分析電導(dǎo)環(huán)三維靜態(tài)電場(chǎng)分布特性。在三維模型中利用“小圓柱體”模擬細(xì)小氣泡,分析有氣泡存在時(shí)靜態(tài)電場(chǎng)分布特性。
　　(4)在FLUENT軟件中導(dǎo)入MHD(磁流體力學(xué))模塊,添加電導(dǎo)環(huán)激勵(lì),分析氣