發(fā)布時(shí)間：2024-07-05 02:09

　　研究了微通道內(nèi)油水兩相流的摩擦阻力特性.實(shí)驗(yàn)采用橫截面為矩形的微通道,其寬度和深度通過(guò)化學(xué)蝕刻法制作,壁面具有一定的粗糙度,其水力直徑分別為167.3μm和192.0μm,相應(yīng)高寬比為0.673和0.793.利用數(shù)字顯微攝像技術(shù)對(duì)矩形截面微通道內(nèi)油-水兩相流的流型進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè),并根據(jù)流型選擇合適的物理模型,得到了不同含油率時(shí)矩形微通道的摩擦壓降.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:矩形微通道內(nèi)的摩擦阻力壓降與均相理論模型計(jì)算結(jié)果一致,黏度機(jī)理是影響微通道內(nèi)油水兩相流摩擦壓降的主要因素.水包油流型向油包水流型的轉(zhuǎn)變是在含油率為60%～70%范圍內(nèi)發(fā)生的.

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【部分圖文】：

圖１實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)圖Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｅｔｕｐ

水平管［８］、垂直管和傾斜管［９］中的高黏油－水兩相流的壓降進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果表明壓降的變化與轉(zhuǎn)相和流型過(guò)渡也有很大關(guān)聯(lián)．國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)液－液兩相流的研究主要集中在水力直徑大于１０ｍｍ的通道上［４，１０－１３］，但隨著通道尺寸的減小，表面張力等微尺度效應(yīng)顯得更明顯，這就導(dǎo)致....

圖２通道１的測(cè)量值（μｍ）Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｆｉｒｓｔｃｈａｎｎｅｌ圖３通道２的測(cè)量值（μｍ）Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｓｅｃｏｎｄｃｈａｎｎｅｌ

氮?dú)馄孔鳛閯?dòng)力源推動(dòng)儲(chǔ)液罐內(nèi)流體工質(zhì)流過(guò)微通道，其兩端壓力和溫度采用壓力傳感器（精度為±２％）和熱電偶（精度為±０．１℃）測(cè)量，流過(guò)微通道的體積流量由電子天平（最大誤差為０．２１５％）測(cè)定．為防止堵塞微通道，在儲(chǔ)液罐入口端安裝濾膜半徑為１０μｍ的過(guò)濾器．測(cè)量部分主要包括壓力傳感器....

圖４矩形微通道內(nèi)油－水兩相流動(dòng)流型圖（含油率Φ０＝１０％～９０％）Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｏｆｏｉｌ－ｗａｔｅｒｔｗｏ－ｐｈａｓｅｆｌｏｗｉｎｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓ（ＴｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｏｉｌｆｏｒΦ＝１０％～９０％）

Φｗ為混合物的含水率．３結(jié)果與分析在計(jì)算油水兩相流的摩擦阻力時(shí)，必須要通過(guò)流型來(lái)選擇計(jì)算模型，但鑒于國(guó)內(nèi)外對(duì)μｍ級(jí)通道內(nèi)液－液兩相流流型的研究較少，因此，本實(shí)驗(yàn)在對(duì)兩相流流量、壓差測(cè)量的同時(shí)，也對(duì)其流型進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)．圖４即為觀測(cè)到的含油率Φ０在１０％～９０％間油水兩相流流型．圖４....

圖５油－水兩相流的ｆ與Ｒｅ關(guān)系Ｆｉｇ．５ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｆａｎｄＲｅｉｎｏｉｌ－ｗａｔｅｒｔｗｏ－ｐｈａｓｅｆｌｏｗ［１４］

內(nèi)液－液兩相流流型的研究較少，因此，本實(shí)驗(yàn)在對(duì)兩相流流量、壓差測(cè)量的同時(shí)，也對(duì)其流型進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)．圖４即為觀測(cè)到的含油率Φ０在１０％～９０％間油水兩相流流型．圖４矩形微通道內(nèi)油－水兩相流動(dòng)流型圖（含油率Φ０＝１０％～９０％）Ｆｉｇ．４Ｔｈｅｆｌｏｗｐａｔｔｅｒｎｏｆｏｉｌ－ｗａｔ....

本文編號(hào)：4000873