化工进展
化工進展
화공진전
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2014年
11期
2829-2842,2867
,共15页
相分布模式%影响因素%分布机理%管道泡状流
相分佈模式%影響因素%分佈機理%管道泡狀流
상분포모식%영향인소%분포궤리%관도포상류
phase distribution pattern%affecting factors%distribution mechanism%bubbly flow in pipes
对管道泡状流的相分布模式和分布机理进行了详细的回顾和介绍。从前人研究的结果发现，相分布与流动条件有关，对于小管径泡状上升流，相分布主要表现为壁面峰值分布、中间峰值分布、中心峰值分布、过渡分布和扁平分布模式；而对于小管径泡状下降流，相分布主要表现为偏离中心峰值分布、钟形分布和中心峰值分布模式。然而对于大管径泡状流，相分布与流向无关，主要表现为壁面峰值分布和中心峰值分布两种模式。除此之外，还存在双峰分布模式和双鞍分布模式。影响相分布的主要因素有气泡尺寸、管道尺寸、气液相速度、气泡的注入位置和注入方法、重力水平，而气泡尺寸为关键因素。调查发现，到目前为止仍未形成一个可以解释所有相分布模式的通用机理。部分物理现象仅通过分析升力、湍流扩散力、壁面斥力以及其他力的平衡给予定性分析。未来应进一步研究相间作用力模型、湍流相干结构对气泡输运机理等问题。
對管道泡狀流的相分佈模式和分佈機理進行瞭詳細的迴顧和介紹。從前人研究的結果髮現，相分佈與流動條件有關，對于小管徑泡狀上升流，相分佈主要錶現為壁麵峰值分佈、中間峰值分佈、中心峰值分佈、過渡分佈和扁平分佈模式；而對于小管徑泡狀下降流，相分佈主要錶現為偏離中心峰值分佈、鐘形分佈和中心峰值分佈模式。然而對于大管徑泡狀流，相分佈與流嚮無關，主要錶現為壁麵峰值分佈和中心峰值分佈兩種模式。除此之外，還存在雙峰分佈模式和雙鞍分佈模式。影響相分佈的主要因素有氣泡呎吋、管道呎吋、氣液相速度、氣泡的註入位置和註入方法、重力水平，而氣泡呎吋為關鍵因素。調查髮現，到目前為止仍未形成一箇可以解釋所有相分佈模式的通用機理。部分物理現象僅通過分析升力、湍流擴散力、壁麵斥力以及其他力的平衡給予定性分析。未來應進一步研究相間作用力模型、湍流相榦結構對氣泡輸運機理等問題。
대관도포상류적상분포모식화분포궤리진행료상세적회고화개소。종전인연구적결과발현，상분포여류동조건유관，대우소관경포상상승류，상분포주요표현위벽면봉치분포、중간봉치분포、중심봉치분포、과도분포화편평분포모식；이대우소관경포상하강류，상분포주요표현위편리중심봉치분포、종형분포화중심봉치분포모식。연이대우대관경포상류，상분포여류향무관，주요표현위벽면봉치분포화중심봉치분포량충모식。제차지외，환존재쌍봉분포모식화쌍안분포모식。영향상분포적주요인소유기포척촌、관도척촌、기액상속도、기포적주입위치화주입방법、중력수평，이기포척촌위관건인소。조사발현，도목전위지잉미형성일개가이해석소유상분포모식적통용궤리。부분물리현상부통과분석승력、단류확산력、벽면척력이급기타력적평형급여정성분석。미래응진일보연구상간작용력모형、단류상간결구대기포수운궤리등문제。
Phase distribution pattern and mechanism of bubbly flow in pipes are reviewed. Depending on flow condition,phase distribution shows the wall-peaked profile,the intermediate-peaked profile, the core-peaked profile,the transition profile,and the flat profile for the upward flow in a small diameter pipe , whereas it shows the off-center-peaked profile , the bell-typed profile , and the core-peaked profile for the downward flow. For the flow in the pipe with a large diameter,phase distribution shows only the wall-peaked and the core-peaked profile,independent of flow direction. Additional phase distribution patterns,such as the double-peaked and the double-saddle profile,are also reported. The main factors affecting phase distribution are bubble diameter,pipe diameter, gas/liquid velocity,injection place,injection method,and gravity level. Of these factors,bubble diameter is the most important for phase distribution. A general mechanism,which can be used to explain all phase distribution phenomena,has still not been developed up to now. Part of physical phenomena can be qualitatively explained by lift force in combination with turbulence dispersion force,wall repulsion force,or others. Future studies should focus on investigating the interphase force model,the bubble transport mechanism by turbulence coherent structures,etc.
