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深水油气井关井期间井筒含天然气水合物相变的气泡上升规律研究 预览 被引量:2
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作者 韦红术 杜庆杰 +3 位作者 曹波波 王志远 孙宝江 刘争 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期42-49,共8页
深水油气井关井期间天然气水合物的生成会导致气泡迁移滞后,影响钻井安全作业周期,为此利用室内垂直圆筒模拟深水井筒环境,实验研究了甲烷气泡表面水合物膜生长特性,提出了考虑自然对流传热的水合物横向生长模型及水合物膜厚度预测方法... 深水油气井关井期间天然气水合物的生成会导致气泡迁移滞后,影响钻井安全作业周期,为此利用室内垂直圆筒模拟深水井筒环境,实验研究了甲烷气泡表面水合物膜生长特性,提出了考虑自然对流传热的水合物横向生长模型及水合物膜厚度预测方法;分析了水合物气泡变形率与莫顿数、拖曳力系数及雷诺数之间的相关性,据此建立了关井条件下井筒中含水合物相变的气泡上升速度综合预测模型,并对南海某井的安全作业周期进行了预测和分析.通过实验和模拟分析发现,建立的自然对流传热模型对水合物膜横向生长速率和厚度具有较高的预测精度;水合物气泡的变形率随莫顿数增大而减小,拖曳力系数随雷诺数增大先减小然后逐渐增大,并拟合得到了气泡变形率、拖曳力系数计算公式.研究表明,气泡表面水合物的生成显著降低了气泡的上升速度,延长了安全作业周期,但气体到达海底井口后水合物堵塞风险增加,现场应根据关井时间采取针对性的井控措施. 展开更多
关键词 深水油气井 天然气水合物 相变 气泡 上升速度 安全作业周期 拖曳力系数
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传热传质耦合影响的水中气泡上浮特性研究
2
作者 金良安 何升阳 +1 位作者 张志友 苑志江 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1143-1150,共8页
针对海水密度人工跃变技术中的气泡上浮过程,分别建立气泡传热、传质及其速度、半径等各微分方程,进而构建水中高温气泡运动的耦合模型,数值模拟得出不同大小气泡运动的两个结论:一是在气泡上浮初期,气泡温度急剧降低,半径减小而速度升... 针对海水密度人工跃变技术中的气泡上浮过程,分别建立气泡传热、传质及其速度、半径等各微分方程,进而构建水中高温气泡运动的耦合模型,数值模拟得出不同大小气泡运动的两个结论:一是在气泡上浮初期,气泡温度急剧降低,半径减小而速度升高,且都分别呈先快速后平缓的规律;气泡初始半径越大,其平均热流密度变化幅度、温度下降速率与半径减小趋势都将越缓慢,而速度升高趋势则更显著。二是当气泡温度降至液温后,气泡近似作匀加速运动,半径稳定、缓慢增大,而初始半径越大的气泡,其加速度更大并更快到达水面。经验证该模型能够有效模拟水中高温气泡的上浮过程及其特征规律,为制备合适气泡群,应用于海水密度人工跃变技术研究提供理论指导. 展开更多
关键词 高温气泡 传热 传质 气泡半径 上浮速度
戊烷液滴群在水中汽化传热的实验研究 预览
3
作者 付海玲 王一平 黄群武 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期29-33,共5页
采用频闪摄影的实验方法研究直接接触汽化传热过程中戊烷液滴群的行为及与传热系数的关系,在研究的基础上总结了戊烷与水直接接触汽化传热的机理。分析了戊烷进口流量、水温、测试高度对戊烷与水液液界面面积的影响,进一步分析了泡滴上... 采用频闪摄影的实验方法研究直接接触汽化传热过程中戊烷液滴群的行为及与传热系数的关系,在研究的基础上总结了戊烷与水直接接触汽化传热的机理。分析了戊烷进口流量、水温、测试高度对戊烷与水液液界面面积的影响,进一步分析了泡滴上升速度、测试高度、戊烷汽化率对戊烷泡滴传热系数的影响。实验结果表明:随着测试高度和水温的增加,液液传热面积逐渐减小,而戊烷的流量增加使得单位体积的传热面积增加;连续相水的剧烈湍动和液液界面的频繁更新使得传热系数增加;流体的混合强度越大,越有利于减小传热热阻,促进水主体与界面水的传热。 展开更多
关键词 直接接触汽化传热 传热系数 界面面积 上升速度 汽化率
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单经纬仪测风影响要素分析及误差传递计算 预览
4
作者 黄华 郭高 杨小军 《气象水文海洋仪器》 2018年第4期1-4,共4页
为减小误差、满足工程应用需求,文章对单经纬仪小球测风各影响要素进行了分析,建立了高空风矢量计算公式和风速各影响要素误差传递的数学模型。以美国30 g测风气球为典型研究对象,依据GJB 6556.3-2008和GJB 6076-2007,参考美国联邦气象... 为减小误差、满足工程应用需求,文章对单经纬仪小球测风各影响要素进行了分析,建立了高空风矢量计算公式和风速各影响要素误差传递的数学模型。以美国30 g测风气球为典型研究对象,依据GJB 6556.3-2008和GJB 6076-2007,参考美国联邦气象手册《Rawinsonde and Pibal Observation》,对单经纬仪风速测量的各项系统误差和随机误差进行了分类计算和分析。减小气球跟瞄误差可有效降低风速测量随机误差,值得引起我们的关注。 展开更多
关键词 经纬仪 小球测风 升速 风速 误差传递
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间歇膨胀复合厌氧反应器的开发及应用
5
作者 刘建华 胡燕 +2 位作者 金豪杰 白俊跃 徐灏龙 《中国给水排水》 CSCD 北大核心 2018年第14期28-32,共5页
将脉冲布水技术和复合水解工艺相结合,开发了间歇膨胀复合厌氧反应器。对复合厌氧/水解反应器的结构、运行参数、配水方式进行了阐述,讨论了间歇膨胀复合厌氧/水解反应器的污泥沉降性能及流态负荷与膨胀率的关系。分析结果表明,采... 将脉冲布水技术和复合水解工艺相结合,开发了间歇膨胀复合厌氧反应器。对复合厌氧/水解反应器的结构、运行参数、配水方式进行了阐述,讨论了间歇膨胀复合厌氧/水解反应器的污泥沉降性能及流态负荷与膨胀率的关系。分析结果表明,采用脉冲进水可提高反应器进水过程基质浓度、降低传质阻力,从而提高反应器反应速率及SS去除率;当平均上升流速〈1m/h时,直径〈0.3mm的颗粒污泥可有效保留在反应器内;当平均上升流速为0.45—0.88m/h时,其膨胀率达到30%~80%,此时反应器为悬浮床反应器。目前该反应器已经应用于集中工业废水、综合城镇污水及制药废水治理,运行效果良好。 展开更多
关键词 间歇膨胀复合厌氧反应器 颗粒污泥 上升流速 膨胀率
基于扩散界面法的较大气泡上升过程数值模拟 预览 被引量:4
6
作者 王烨 蔡杰进 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期275-280,共6页
基于扩散界面法和有限元法,对较大气泡在上升阶段的形态和速度进行了模拟,结果与实验吻合较好,说明该方法能准确地模拟气泡的运动特性。利用该模型,对初始直径不同的较大气泡上升过程中的形态、速度和振荡随时间变化的规律进行了分析。... 基于扩散界面法和有限元法,对较大气泡在上升阶段的形态和速度进行了模拟,结果与实验吻合较好,说明该方法能准确地模拟气泡的运动特性。利用该模型,对初始直径不同的较大气泡上升过程中的形态、速度和振荡随时间变化的规律进行了分析。并分析了14mm直径的气泡在不同尺寸通道中上升过程的形态、速度的变化规律。结果表明:气泡的稳定形态随着气泡初始直径的增大由椭球形变为球帽形,且达到稳定形状的时间更长。气泡初始直径越大,气泡的顶端速度越快,并稍有波动。而气泡的底端速度开始快速增大使气泡向内凹陷,随后回落并在气泡顶端速度上下振荡。气泡上升通道越窄,气泡达到稳定形态的时间越长,顶端速度越小,气泡的高宽比越大。 展开更多
关键词 较大气泡 扩散界面法 稳定形态 上升速度
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微液滴制备及其在静止流体中的浮升过程 被引量:2
7
作者 程世萌 邓朝俊 +2 位作者 何雄元 徐博雅 黄卫星 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期388-393,共6页
采用自制微流控共轴流装置制备出粒径d_p=100~600μm且球形度良好的单一粒径微液滴,对大豆油及甲苯两种微液滴在静止流体中的浮升过程和速度进行了研究.结果表明,生成液滴的粒径d_p主要由微通道锥口直径Dt(40~450μm)确定;既定锥口... 采用自制微流控共轴流装置制备出粒径d_p=100~600μm且球形度良好的单一粒径微液滴,对大豆油及甲苯两种微液滴在静止流体中的浮升过程和速度进行了研究.结果表明,生成液滴的粒径d_p主要由微通道锥口直径Dt(40~450μm)确定;既定锥口直径下,液滴粒径随连续相流量Q_c增大稳定减小,而增加分散相流量只改变液滴产生频率(生成颗粒群),对粒径影响微弱,建立了d_p与Q_c的关联式,关联度大于0.99.由于表面张力作用导致微液滴具有弹性球行为,微液滴的液滴阻力系数C_D与雷诺数Re的关系与刚性颗粒一致;因尾流效应颗粒群中各颗粒在交替追赶中前行,导致颗粒群浮升速度高于单颗粒,颗粒群比单颗粒浮升速度高约30%. 展开更多
关键词 微流控 微液滴 制备 浮升速度
大尺寸ACCH芳纶纸蜂窝浸胶工艺研究 预览 被引量:5
8
作者 杨进军 马建忠 刘文品 《航空制造技术》 2015年第S1期68-70 75,共4页
本文研究了大尺寸ACCH芳纶纸蜂窝浸胶单位体积上胶量与浸胶提升速度的关系,提出了浸胶提升速度与胶液密度的经验公式,试验验证表明,按照计算的提升速度进行浸胶后,蜂窝实测密度与目标值偏差在0.43 kg/m3以内。同时分析了流胶时间对大尺... 本文研究了大尺寸ACCH芳纶纸蜂窝浸胶单位体积上胶量与浸胶提升速度的关系,提出了浸胶提升速度与胶液密度的经验公式,试验验证表明,按照计算的提升速度进行浸胶后,蜂窝实测密度与目标值偏差在0.43 kg/m3以内。同时分析了流胶时间对大尺寸ACCH芳纶纸蜂窝密度均匀性的影响,结果表明:当流胶时间在40s时,制备的蜂窝密度均匀性好,密度均匀性(Cv值)小于4%。 展开更多
关键词 浸胶 提升速度 流胶时间
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垂直上升弹状流中弹状氢气泡运动速度
9
作者 宋建军 杜小平 赵继广 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1511-1516,共6页
针对垂直管路内气液两相流实验化困难的问题,运用建模仿真的方法建立了竖直管路中弹状流气泡的运动模型,模拟了弹状氢气泡在垂直管路的上升过程,并对其运动速度进行了研究.仿真结果表明:在静置的竖直管道内,充分发展的弹状氢气泡的速... 针对垂直管路内气液两相流实验化困难的问题,运用建模仿真的方法建立了竖直管路中弹状流气泡的运动模型,模拟了弹状氢气泡在垂直管路的上升过程,并对其运动速度进行了研究.仿真结果表明:在静置的竖直管道内,充分发展的弹状氢气泡的速度基本上以0.226 5m/s的速度匀速上升;弹状氢气泡在流动液氢中运动时,其速度模型中的速度系数与流体的速度有关,当雷诺数从220上升到6400时,其系数的值从1.83下降到1.14;在未充分发展的弹状流系统中,气泡间距对气泡速度分布有着影响,其上升速度随着气泡间距的减小而增大. 展开更多
关键词 弹状流气泡 液氢 弹状流 上升速度 数值模拟
基于水动力学计算的气泡上升规律研究 预览 被引量:3
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作者 缴健 何生荣 +1 位作者 李玉婷 罗玉峰 《水利信息化》 2011年第3期 41-44,共4页
不同直径气泡上升时间与水深之间的关系是气泡浮子法测流的基础。针对静水中气泡上升的加速与匀速过程进行了计算与分析,将气泡上升过程划分为加速与匀速段,基于流体力学原理,求得气泡匀速上升速度与直径之间的关系、加速时间及其高度... 不同直径气泡上升时间与水深之间的关系是气泡浮子法测流的基础。针对静水中气泡上升的加速与匀速过程进行了计算与分析,将气泡上升过程划分为加速与匀速段,基于流体力学原理,求得气泡匀速上升速度与直径之间的关系、加速时间及其高度占总上升过程的比例,以及不同直径气泡冒出时间与水深之间的关系。结果表明,气泡直径在[0.5,2.0]mm区间时最终速度的流态处于过渡区,在(2.0,4.0]mm区间时最终速度的流态处于紊流区,且最终速度随直径增大而增大;加速上升时间及其高度占总过程的比例极小,故可对气泡上升全过程近似做匀速处理;相同水深下,气泡直径越大,冒出时间越短。 展开更多
关键词 浮子测流法 气泡 上升速度 上升规律 水深 水动力学
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静水中气泡上升运动特性的数值模拟研究 预览 被引量:20
11
作者 鞠花 陈刚 李国栋 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期 344-349,共6页
采用数值模拟和实验研究相结合的方法,对静水中气泡上升运动特性进行了研究。在考虑和不考虑Basset力的情况下对推导出的静水中单个气泡上升运动控制方程进行耦合求解的基础上,对比分析了不同初始半径气泡上升速度模拟值与实测值之间的... 采用数值模拟和实验研究相结合的方法,对静水中气泡上升运动特性进行了研究。在考虑和不考虑Basset力的情况下对推导出的静水中单个气泡上升运动控制方程进行耦合求解的基础上,对比分析了不同初始半径气泡上升速度模拟值与实测值之间的差异,研究了在考虑Basset力的情况下静水中不同初始半径气泡的模拟上升速度与时间的关系以及上升速度和初始半径对气泡半径变化率的影响。 展开更多
关键词 气泡 Basset力 上升速度 初始半径 数值模拟
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气泡群动力特性模拟分析 预览 被引量:1
12
作者 张淑君 吴锤结 《河海大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期 139-143,共5页
采用VOF(volume—of-fluid)中的PLIC ( piecewise linear interface calculation)界面重构方法模拟研究了三维气泡群的上升过程及其对周围流场的扰动.重点分析考察了大量气泡上升过程中的动力学特性,伴随着随机的碰撞与融合等现... 采用VOF(volume—of-fluid)中的PLIC ( piecewise linear interface calculation)界面重构方法模拟研究了三维气泡群的上升过程及其对周围流场的扰动.重点分析考察了大量气泡上升过程中的动力学特性,伴随着随机的碰撞与融合等现象,气泡分布经历了由规则到扇形体再到随机的过程;在大雷诺数时融合过程表现为整体行为.受到融合过程的影响,周围流场表现出明显的振荡现象,且气泡群中心受到的扰动高于外围流体. 展开更多
关键词 气泡群 上升速度 速度脉动 数值模拟
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Hydrodynamic Behavior of a Single Bubble Rising in Viscous Liquids 被引量:3
13
作者 CAI Ziqi BAO Yuyun GAO Zhengming 《中国化学工程学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第6期923-930,共8页
关键词 力学行为 单气泡 粘性液体 上升 高粘度液体 流体 函数系统 阻力系数
磁场作用下单个气泡在磁性液体中的行为 预览 被引量:2
14
作者 毕勤成 施东晓 +1 位作者 何永清 邱晟华 《热科学与技术》 CAS CSCD 2010年第3期 189-193,共5页
采用可视化的方法对磁场作用下注有磁性液体的矩形窄通道中气泡的上升运动进行了试验研究,定性分析了磁场对气泡上升速度、轨迹及形状的影响。试验工质采用体积分数6.33%的水基Fe3O4磁性液体,同时对比了水中气泡的上升运动。矩形窄通道... 采用可视化的方法对磁场作用下注有磁性液体的矩形窄通道中气泡的上升运动进行了试验研究,定性分析了磁场对气泡上升速度、轨迹及形状的影响。试验工质采用体积分数6.33%的水基Fe3O4磁性液体,同时对比了水中气泡的上升运动。矩形窄通道的宽度分别为1.32和2.04 mm,磁场为对称横向非均匀磁场,气泡由伸入通道底部的毛细管产生。试验结果表明:气泡在正梯度磁场区域做减速运动,在负梯度磁场区域做加速运动;施加垂直于气泡运动方向的横向磁场有助于增强气泡运动的稳定性,且气泡沿着磁场方向被拉长。 展开更多
关键词 磁性液体 磁场 气泡 上升速度 变形
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气泡在水中上升运动的数值模拟 预览 被引量:12
15
作者 朱仁庆 李晏丞 +1 位作者 倪永燕 侯玲 《江苏科技大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2010年第5期 417-422,451,共7页
基于流体体积函数(VOF)模型,借助Fluent软件,数值模拟了气泡在水中上升运动.考虑不同初始位置以及气泡大小对气泡在水中运动的影响,监测气泡在不同时刻的变形,分析了速度随时间的变化,并考察了气泡在不同密度比和粘度比的酒精流场和... 基于流体体积函数(VOF)模型,借助Fluent软件,数值模拟了气泡在水中上升运动.考虑不同初始位置以及气泡大小对气泡在水中运动的影响,监测气泡在不同时刻的变形,分析了速度随时间的变化,并考察了气泡在不同密度比和粘度比的酒精流场和乙醚流场中运动.结果表明:直径大的气泡在上升过程中速度变化较大,上下表面速度差较大,大气泡较不稳定.气泡运动中,底部射流区域的速度先达到最大,然后降低,降低到一定程度会反弹.外部流体与气泡粘度比、密度比、表面张力系数对气泡运动有较大影响. 展开更多
关键词 气泡 数值模拟 上升速度 流体体积函数法
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倾斜管内低温两相弹状流特性实验研究——弹状汽泡运动速度 预览
16
作者 张华 李满峰 +1 位作者 巨永林 王经 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期 9-12,16,共5页
使用高速动态分析仪对低温倾斜上升管内不同位置处弹状汽泡进行了可视化实验研究。对获得的弹状汽泡的运动速度进行了统计分析,研究了弹状汽泡运动速度的变化规律。结果表明:对于两个不同管径的管路,当倾斜角θ(相对水平方向的夹角)... 使用高速动态分析仪对低温倾斜上升管内不同位置处弹状汽泡进行了可视化实验研究。对获得的弹状汽泡的运动速度进行了统计分析,研究了弹状汽泡运动速度的变化规律。结果表明:对于两个不同管径的管路,当倾斜角θ(相对水平方向的夹角)为90,°80,°70°时,弹状汽泡上升速度随着长径比(x/D)的增大而增大,与传统的空气-水两相弹状汽泡沿着管路的运动速度的变化趋势不同;当倾斜角60°时,弹状汽泡上升速度随着x/D的增大先增大后减小;当倾斜角θ为45,°40°时,弹状汽泡上升速度随着x/D的增大而减小;所有工况下,随着倾斜角度的减小,弹状汽泡上升速度先增大后减小,在θ=60°处最大,且在管出口处,汽泡的上升速度几乎不变。该文为进一步研究低温液氮沸腾两相弹状流发展过程中弹状汽泡运动速度提供参考依据。 展开更多
关键词 弹状汽泡 上升速度 倾斜管 低温
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倾斜管内低温两相弹状流特性实验研究——液弹运动速度 预览
17
作者 李满峰 张华 +1 位作者 巨永林 王经 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期 11-14,64,共5页
使用高速动态分析仪对低温倾斜上升管内不同位置处弹状汽泡进行了可视化实验研究。对获得的液弹的运动速度进行了统计分析,研究了液弹运动速度的变化规律。结果表明:对于两个不同管径的管路,当倾斜角θ(相对水平方向的夹角)发生变... 使用高速动态分析仪对低温倾斜上升管内不同位置处弹状汽泡进行了可视化实验研究。对获得的液弹的运动速度进行了统计分析,研究了液弹运动速度的变化规律。结果表明:对于两个不同管径的管路,当倾斜角θ(相对水平方向的夹角)发生变化时,液弹的运动速度随着管径的不同呈现出不同的变化规律;随着倾斜角度的减小,液弹上升速度先增大后减小,在θ=60°和70°处达到最大值,且在管出口处,液弹的上升速度几乎不变。为进一步研究低温液氮沸腾两相弹状流发展过程中弹状汽泡运动速度提供参考依据。 展开更多
关键词 液弹 上升速度 倾斜管 低温
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Experimental Study of Motion of Nitrogen Taylor Bubbles and Liquid Slugs in Inclined Tubes
18
作者 Zhang Hua Wang Shuhua Wang Jing 《中国航空学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2009年第4期349-354,共6页
This article studies rising velocity of Taylor bubbles and liquid slugs in liquid nitrogen at different axial positions in upward inclined tubes by means of a high speed motion analyzer.The bottom-closed tubes in the ... This article studies rising velocity of Taylor bubbles and liquid slugs in liquid nitrogen at different axial positions in upward inclined tubes by means of a high speed motion analyzer.The bottom-closed tubes in the experiments are 1.0 m long with an inner diameter of 0.014 m or 0.018 m.The tube inclines upward from 0° to 50° with respect to the normal.Statistical method is used to analyze the data of the Taylor bubble and the liquid slug velocity.Reflecting the effects of the inclination angle on the rising velocity of Taylor bubbles and liquid slugs,the experimental results indicate the similar trend the Taylor bubble velocity and the liquid slug velocity have:it increases first,and then decreases with the increase of the inclination angle.Moreover,with the increase of the inclination angle,the liquid slug velocity becomes greater than Taylor bubble velocity. 展开更多
关键词 泰勒气泡 运动分析 蛞蝓 实验 液体 液氮 倾斜管 液塞速度
气泡之间相互作用的数值模拟 预览 被引量:18
19
作者 张淑君 吴锤结 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2008年第6期,共6页
该文采用VOF(Volume-of-Fluid)中的PLIC(Piecewise Linear Interface Calculation)界面重构方法模拟研究了不同放置方式气泡之间的相互作用,重点分析了外围流体黏性及气泡间距对其影响。结果表明,外围流体黏性及气泡间距对气泡的融合及... 该文采用VOF(Volume-of-Fluid)中的PLIC(Piecewise Linear Interface Calculation)界面重构方法模拟研究了不同放置方式气泡之间的相互作用,重点分析了外围流体黏性及气泡间距对其影响。结果表明,外围流体黏性及气泡间距对气泡的融合及上升速度都具有不同程度的影响,气泡水平放置时,泡间距较小时,气泡上升速度比单个要大。在气泡开始融合到此过程结束的同时,上升速度出现了先降低后反弹的现象,且随着雷诺数的增加速度降低开始时间滞后。 展开更多
关键词 两个气泡 数值模拟 融合 上升速度 VOF/PLIC
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管内低温垂直向上两相流弹状汽泡上升速度的实验研究 预览 被引量:1
20
作者 张华 王经 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第z1期197-200,共4页
本文对垂直低温两相流弹状汽泡的上升速度运用高速摄像机进行了可视化实验研究,对所采集的实时图像进行处理.在Moissis等和Takatoshi弹状汽泡上升速度经验公式的基础上,通过对弹状汽泡的上升速度的分析,提出了圆管内弹状汽泡的上升速度... 本文对垂直低温两相流弹状汽泡的上升速度运用高速摄像机进行了可视化实验研究,对所采集的实时图像进行处理.在Moissis等和Takatoshi弹状汽泡上升速度经验公式的基础上,通过对弹状汽泡的上升速度的分析,提出了圆管内弹状汽泡的上升速度的拟合公式,分析研究其变化规律,为进一步探求圆管内液氮弹状汽泡的生成机理提供依据. 展开更多
关键词 高速摄像机 液氮汽泡 上升速度 图像处理 拟合公式
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