论文摘要：微细通道气液两相流空隙率实验研究

微细通道气-液两相流技术在工程上应用广泛，又因其具有与常规通道两相流明显不同的特征而受到广泛关注。空隙率的测定是两相流研究的重要组成部分，在微细尺度条件下亦然。目前测定空隙率的方法有很多，但都有其各自的缺陷。本文以微细通道气-液两相流的空隙率为研究对象，主要工作如下：1) 利用高速摄像技术，设计了测定微细通道气-液两相泡状流空隙率的方案，并根据该方案设计了相应的实验台进行实验。其中实验段通道尺寸为30011 mm3，气液两相表观流速的范围分别为0.1~0.8 m/s 和0.2~7 m/s。2) 将实验结果与已有的空隙率模型进行了对比，分析了实验结果与均相模型、 Chisholm模型和Armand模型的关联性。3) 对实验状态下的气泡尺度分布、通道尺度对流动的影响及相分布参数 进行了研究。发现系统的空隙率波动和气泡尺度分布受液相表观流速的影响较为明显。经过线性拟合，得到平均相分布参数 。4) 对两相流的相似规律进行了总结。通过因次分析法，得到了影响空隙率的完备的无量纲参数组。结合实验结果，对微重力两相流的地面模拟实验机理进行了初步的研究，并总结了微重力两相流模拟实验的应遵循的基本原则。