两相流实验心得体会

两相流实验心得体会篇一：两相流学习总结两相流学习总结 首先我们学习了两相流的简介，了解了一些关于两相流的基本知识。 相的概念，相是具有相同成分和相同物理、化学性质的均匀物质部分,即相是物质的单一状态,如固态、液态和气态。在两相流动的研究中通常称为固相、液相和气相。相与组分的联系和区别，首先组分是指混合物（包括溶液）中的各个成分，组分与相没有明显的联系。 两相流（多相流）的概念，两相流是指物质两相同时并存且具有明显相界面的混合流动。多相流是指多相流. 相的判断，判别单相体系和两相体系主要依据以下两条，是否系统内的各部分的性质均匀，是否存在明显的相间界面。 两相流的研究方法有：理论分析法、数值计算法、实验研究法。 通过对两相流的一些初步的了解，我们发现两相流由于其故有的复杂性、多样性和测量手段的局限性，到目前为止，无论是在理论上还是在方法上，这一研究尚处于发展阶段，而且在今后一个较长的时间内，将继续是一个各抒己见，实验性强，充满着机会和突破的学术领域。 然后我们学习了两相流的各种流型，在此我们引入两种对两相流的分类方式，第一，根据两相之间界面结构的不同，具体分类为下面显示部分，在此各种流型的图就不再一一列举了。 第二，根据混合物两个组成部分的物质状态和状态的差异来分类 ?kk?1 ?1? kk 接下来，我们学习了稀疏和稠密的悬浮体两相流，1.相密度 k：该相的质量 ?mk 同该相的体积之比 ?Vk；?k?mk ?Vk 2.分密度?k：某一相 k 的分密度是该相的质量 ?mk 同混合物体积 3.质量分数 ?V 之比；?k?mk ?Vk?k：混合物中，相k 的质量?mk 与混合物质量 ?m 之比；?mk ?m 体积分数?k：混合物体积 ?V 中，相 k 所占的体积?Vk的份额；?k?V ?Vk 两相流的基本方程： 1、多组分气体的基本关系式，应用 Reynolds 输运定理，可得基本守恒方程组（包括：连续方程，动量方程，扩散方程，能量方程，反应率方程，状态方程） 2、定常、二维层流边界层方程 3、相内的微观守恒方程将单向流动的基本守恒定律应用于第 k 相的微观体积dVk 中，在低马赫数和各项比热为常数的条件下，欧拉坐标下 k 相内的微观守恒方程可写为： 其中，表示相内的“微观”真实值，分布是反应放热和辐射传热，Yks 是 k 相 s 组分的质量分数，?ks 是 k 相s 组分的反应率。4、层流多相流的体积平均守恒方程 对真实的多相流动系统，需要了解的是宏观流动特性，而不是微观流场的细节，因此常用到是体积平均方程，欧拉坐标下可表示为： ,qqcr接下来介绍两相流的模拟，首先说明湍流气粒两相流动的时均方程组， 多相流模型及模型方程选用 FLUENT 多相流模型的几个要点 关于 FLUENT 不同多相流模型的选择和比较： 1) 对 DPM 模型，采用的是 Lagraian-Eulerian 方法。粒子的运动是按 Lagrarian 方法，连续流体的计算是按Eulerian 方法。 DPM 可以跟踪单独粒子的运动轨迹。但该方法不考虑粒子对连续流体运动的影响，所以只适用于粒子体积占总体积不大于 10%的情况。 2) VOF 模型。该模型能够比较好的反映多相流之间的界面情况。比如大的气泡以比较慢的速度在液体中流动，气液界面等。由于 VOF 模型采用的方程中的各项物性参数，如密度，粘度等，是各相物性的体积平均值，所以要求各相的速度之间差别不能太大，否则会对计算结果的精度影响很大。一般情况 VOF 采用非稳态模拟比较好。主相的体积值不是从体积守恒方程得到的，而是 1 减去其他离散相的值。 3)Mixture 模型。此模型考虑了离散相和连续相的速度差，及相互之间的作用。但相与相之间是不相容的。动量方程及连续方程等中各物性参数采用的是各相体积平均值。主相的体积值不是从体积守恒方程得到的，而是 1 减去其他离散相的值。 4)Eulerian 模型。此模型可以对各相进行单独的计算，每相都有单独的守恒方程。据有很大的适应性。但代价是由于要对各相都要进行独自计算迭代，计算机时是很巨大的。故 Mixture 是 Eulerian 模型的一种折衷. 一、离散相模型； 1、颗粒与运动方程 篇二：两相流实验二 实验二 两相流摩阻梯度 一、实验目的： 1. 掌握差压传感器测量差压的仪表使用； 2. 熟悉全流和折算系数的数据处理 二、实验原理： 在两相流系统中，总压降 ?P?Pg?Pa ?P 对于水平直径绝热两相流，则 ?Pa?Pg?0 ?P?P(?P 易测得) 这样对整理摩阻数据相当方便。 三、压降测量 总压降一般使用差压计或差压传感器测量。本台架使用力平衡或差压传感器测量两相流的压降。 关于差压传感器的构造及测压原理将在热工测量仪表课中介绍。 由测压管取得的差压信号送入差压传感器，经杠杆或放大系统放大由转换器变成电信号，这个电信号用数字电压表测取。不同的压差，数字电压表的读数也不同。差压与读数的关系先进行标定。在进行标定时，?P 是已知的。根据静态标定的数据经回归后即可得到?P 与 V 的关系。现在台架上的差压传感器的回归方程为： U ,?P?mmH2O,/m2 ?3 *10 U：数字电压表读数，单位：mV。 本台架：?P? 四、数据处理 1) X: 根据实验测得的各测点的有关数据： f, v”, P, t, Pa ta 2) ?l0:?l0?2 2 ?P?Pl0 ? 两相摩阻压降 数?全流相折算系 全流相摩阻压降 式中,?P?P 由实验测得; .*103U(N/m2)?P?1259 lG2Gd?4 V(?l0?*( ?Pl0?l0);) d2? 1 ?,V?由试验段 P,t 查表.l?试验段长度,(单位:m) M“?M G?(kg/m2s) A 五、回归?l02 经验公式： 最小二乘法是较常用的一种精度较好的数据处理方法。设?l02 与 x 间存在如下关系： ?l02?1?axb 回归时：?l02? ?P ?Pl0 已知，?l02? ?P ?1?axb ?Pl0 ?l02?1?axb ln?(l02?1?) aln(?b) *xl n() 上式改写成一般形式： Y=C+bZ(Z=ln(x),Y?ln(?l02?1) 设 Zi,Yi 为实验点,共测有 n 组实验数据.则 次测量的 Zi,Yi 的平均值: 1n Zm?Zi; ni?1Ym? 1 ?Yi;ni?1 n 残差:?Zi?Zi?Zm;?Yi?Yi?Ym; 方差:SZZ?(Zi);SYY?(i)2; 2 i?1n nn i?1 协方差:SZY?(?Zi)(?Yi) i?1 故:b= SZY (回归公式);C?Ym?bZm; SZZ 拟合程度:R? SZYSZZ?SYY 评价回归经验公式的方法： 经验公式的优劣，常用经验公式的计算值与实验测定值的吻合程度来衡量。计算值与实验测定值的差异，在一定程度上反映了经验公式与客观规律之间的吻合程度。为表示这种差异，通常用下列两种方法：平均偏离度与最大偏离度。 平均偏离度：? 偏离度是指实验测定值在经验曲线附近的分离程度。 当经验关系式为直线时，若以 ui 经验关系式各实验值； yi 相应的实验测定值； 偏差：各实验点与经验公式计算值的偏差： ?i?yi?ui(i=1,2,3,.,i,n) 各点的相对偏差： ?i?1?2?n;(,) yiy1y2yn 平均偏离度(?):表示实验测定值对经验公式的平均分散程度； 1n?i1n?i?(或?) ni?1yini?1ui 平均偏离度：?大表示经验公式差，或实验不够标准（测量误差大） 最大偏离度(K)是指各点相对偏差中绝对值最大者。 K?iyi (或 K? max ?iui ) max 1n?i 故：?， ni?1yiK? ?iui max 六、实验报告： 1.实验数据处理汇总表； 2.回归经验公式，哈利?l02?x 曲线； 七、思考题偏离度是指实际数据与目标数据相差的绝对值所占目标数据的比重，平均偏离度即实际数据与目标数据相差的绝对值所占目标数据的比重的平均值。最大偏离度即实际数据与目标数据相差的绝对值所占目标数据的比重最大值。八、误差分析 (1)管道两端高度不在一个水平面上。 (2)传压的物质是气体，使得误差较大，用液体传压会好点。 (3)由于流动不稳定使得管道内不同位置的压力有波动，不是固定值。 篇三：气液两相流实验指导实验三 气液两相流实验 气液两相流是近几十年发展起来的一门新学科，在热能、动力、化工、核能、制冷、石油、冶金、航空航天、气力输送、液力输送、叶轮机械、生物技术、电子设备冷却等领域均有重要应用，已经成为研制、设计和运转这些重要工业关键设备的必备理论知识。 通过气液两相流的实验研究，是掌握气液两相流规律的基本方法。本实验指导书根据目前已有的科研成果和国内外有关的成就，结合热能工程专业特点，针对大型电站锅炉中的水动力问题，制定如下实验内容：垂直上升管中气液两相流的流型和管内气液两相流的压力降；倾斜管中气液两相流的流型和管内气液两相流的压力降；气液两相流流经孔板的流型；气液两相流流经文丘里管的流型；水平集箱和垂直并联管的管道系统 通过以上实验内容，希望能达到下列目的：了解大型电站锅炉中的水动力特性和两相流基本现象；能够从基本原理与动手实践的角度切实训练学生进行实验的基本能力，使学生知其然、也知其所以然；使学生从实验设计、仪器选型、实验操作、数据提取与分析处理等各个环节能够训练出真正的实验技能，能够完成合格的实验报告。实验 1 垂直上升管中气液两相流特性实验 一、实验目的： 1. 在大型电站锅炉中垂直布置的锅炉水冷壁管被广泛应用，本实验将模拟其两相流现象和水动力特性； 2. 通过观察垂直上升管中气液两相流的流型,进一步加深了解垂直上升管中气液两相流型的特点； 3. 对垂直上升管中气液两相流的压力降有比较直观的认识，并掌握垂直上升管中气液两相流的压力降的计算方法； 二、实验仪器： 仪器名称 磁力泵 空气压缩机 电磁流量计 涡轮气体流量计 涡轮气体流量计 涡轮气体流量计 差压变送器 差压变送器 压力变送器 型号 50CQ-50 /10 MF/EXX011100EH11 CP 32700-10 CP 32700-16 CP 32700-22 1151DP4E22B3 1151DP5E22B3 1151GP6E22B3 参数范围 130L/min /min L/min 1-5L/min 5-50 L/min 50-500 L/min 10KPa 100KPa 300KPa 3 三、实验原理图： 1 水箱 2 空气压缩机 3 磁力泵 4 涡轮流量计 5电磁流量计 6 气液混合器7 减压阀 8 调节阀 9 截止阀 10 球阀 11 水集箱 12 针阀 13 过滤器 四、实验任务： 1.观察垂直上升管中气液两相流的流型： (1)打开系统电源，使气体、液体流量计预热 2 分钟；然后打开采集程序，记下采集程序 上显示的气路和水路温度（根据此温度查出水和空气的密度） ； (2)打开磁力泵，将主路的调节阀开度调小和旁路的调节阀开度调大,同时将垂直上升管实验段水路的球阀开启，使水缓慢地流过实验段，直到取压管内大体上充满水为止；(3)关闭磁力泵和水路的球阀,打开空气压缩机和气路的球阀,将 50-500L/min 涡轮流(来自: 小 龙 文档网:两相流实验心得体会)量计一路的针阀开启，调节针阀开度,使涡轮气体流量计所测得的体积流量保持在 300L/min；打开磁力泵，调节主路和旁路的调节阀开度,将主路阀门开度达到最小，旁路阀门开度达到最大。按下表调节气量和水量，观察并记录垂直上升管中气液两相流的流型的变化； 水流量（L/min） 空气（L/min） 流 型 水流量（L/min） 空气（L/min） 流 型 160-220 环状流 5-15 弹状流 18-36 块状流 泡状流 （4）实验完毕时，先关闭磁力泵，然后关闭实验段水路的球阀，再关闭气路的球阀，最后 关闭空气压缩机同时关闭气路的针阀。 2. 气液两相流流经垂直上升管的压力降： (1)打开系统电源，使气体、液体流量计预热 2 分钟；然后打开采集程序，记下采集程序上显示的气路和水路温度（根据此温度查出水和空气的密度） ； (2)打开磁力泵，将主路的调节阀开度调小和旁路的调节阀开度调大,同时将垂直上升管实验段水路的球阀开启，使水缓慢地流过实验段，直到取压管内大体上充满水为止；(3)关闭磁力泵和水路的球阀,打开空气压缩机和气路的球阀,将 50-500L/min 涡轮流量计一路的针阀开启，调节针阀开度,使涡轮气体流量计所测得的体积流量保持在300L/min；打开磁力泵，调节主路和旁路的调节阀开度,将主路阀门开度达到最小，旁路阀门开度达到最大。按下表调节气量和水量，观察并记录垂直上升管中气液两相流的压力降变化； 水流量（L/min） 空气（L/min） 流 型 水流量（L/min） 空气（L/min） 流 型 160-220 环状流 5-15 弹状流 18-36 块状流 泡状流 （4）实