动载影响下的水平管内沸腾两相流实验研究

"动载下水平管内流动水沸腾两相流型实验研究" 本文主要探讨了在动态载荷（动载）环境下，水平管道中流动水沸腾两相流的流型变化及其影响因素。研究由姚秋萍、宋保银和赵枚等人在南京航空航天大学航空宇航学院进行，他们自主设计并建立了一个动载沸腾汽-水两相流实验装置，以观察和分析在静止和旋转状态下的两相流流型。 实验过程中，研究团队将转台速度设置在0至57r/min之间，模拟了从0到2G的过载量，以及从2G回到0的减速过程。在这个范围内，他们记录了管内流动水沸腾两相流型的变化，并发现了新的流型，包括冲击流、高冲击交混流和低冲击交混流。这些新流型的出现揭示了动态载荷对流型的显著影响。 文章深入研究了重力和离心力如何改变气泡形态和沸腾流型。在分析过程中，研究者从流体质点受力的角度出发，解释了加速和减速过程中流型变迁非对称现象的原因。他们指出，动载作用下，相变过程中的质量、动量和能量交换会受到显著影响，这可能导致流动特性的显著变化，如压降、空泡份额、滑速比和传热系数等关键参数。 在气液两相流研究中，流型的识别和理解至关重要，因为它直接影响到系统的宏观性能。在飞行器的加速、减速或机动飞行中，动载会对机载两相流系统产生影响，改变流体的力学关系，进而影响传热特性。对于加热沸腾的两相流动，动载不仅会改变流道内的流型，也会随着过载大小的变化而变化，使得流动计算变得复杂，同时也因为传质伴随着动量和能量的传递，增加了流动模型的复杂性。 参考文献中提到了张金红、阎昌琪以及栾锋、阎昌琪等人的研究，他们的工作主要集中在摇摆对水平管内气液两相流流型的影响。这些研究为理解动态条件下两相流的流型变化提供了基础，但动载沸腾两相流的研究仍然是一个相对较新的领域，仍存在许多不确定性和待探索的现象。 动载下水平管内流动水沸腾两相流型实验研究对于理解和预测飞行器、航空发动机及机载蒸发制冷循环等应用场景中的两相流行为具有重要意义，为优化相关设备设计和提高系统性能提供了理论支持。