更新时间:2022-08-25 18:47
流体流经突然缩小的管子时流道断面的最小处。当流体流近突然缩小处,流道发生收缩,流体静压力下降,流速加大。由于惯性作用,在管子突然缩小处流动截面并不立即扩大到与小管的截面积相等,而是继续收缩一定距离后才逐渐扩大到整个小管截面,此流动断面最小处就是缩脉。
当气体穿过筛孔时,由于惯性作用,流线不能突然转折,流动截面并不立即扩大,而是继续收缩,在离孔口某短距离处,形成一个流束直径最小的收缩截面(如图1所示),然后才逐渐扩大。流动截面最小处(c一c截面)称为缩脉。
根据流体力学,气体通过塔板时,必然会形成一股缩脉。即它的流束发生改变,而随流束的不同,穿孔的压降也就不同。即它的流束发生改变,而随流束的不同,穿孔的压降也就不同。因此,对于气体穿孔流动的流束研究,会有利于了解气体穿过不同鼓泡元件时的压降。
对不同规格的锥形筛板的孔流系数进行研究,并且还对气体穿过这些鼓泡元件的流动状况作初步描述研究。根据流体力学理论,流体流动时,流线不能突然转折,它必然会形成一股缩脉。而操作条件和鼓泡元件的不同,根据流体力学,气体通过这些鼓泡元件的缩流系数也不同,这样造成气体通过各鼓泡元件时的缩脉情况也不同,当然流体通过时的压降也不同,孔流系数也必然不同。根据实验结果得出各鼓泡元件的孔流系数的变化规律。
通过对各种类型筛孔的单相和双相穿孔流动的比较、研究,得出流束缩脉的直径明显小于各流束穿孔时的孔口直径。在同等测试条件下,经过上锥形筛孔的缩脉最大,其次是经普通筛孔的缩脉,最小的缩脉为经下锥形筛孔的缩脉。气体穿过同等条件下的各类型筛孔时,由于通过上锥形筛孔的流束缩脉最大,因此通过这种类型筛孔的压降最小。
油气润滑作为一种新型的润滑方式被广泛的应用于工业中,其工作原理是将润滑油由压缩空气带动在管道中形成环状流,最终气液两相以环状流的形态作用在润滑点上。对于油气润滑系统而言,管道内稳定的环状流是保证润滑效果的关键,因此在流动过程中环状流的特性研究就变得尤为重要。突缩管是在工程实践中被广泛应用的一种管件,因此对油气两相环状流流经突缩管时的特性进行研究十分必要。
通过仿真得到突缩管内的油膜,压降及速度分布图,讨论了两相环状流通过突缩管所产生的缩脉现象,得出结论:
(1)两相环状流通过突缩管突缩截面时发生缩脉现象,且随着气速的增加和突缩系数C 的增加,缩脉出现位置距离突缩截面越来越远,缩脉面积逐渐减小,经过缩脉后的扩大趋势越明显,缩脉现象对两相流的破坏程度增加。
(2)在一定气速范围内,压降与气速呈线性关系,且随着气速增加,线性比例增加,因此脉缩处面积逐渐缩小;当 C处于 16.7 mm 到 54.0 mm 范围内时,突缩管内压降随着 C 的增加而缓慢增加,但当C 大于 54.0 mm 时,压降陡然增加,此时突缩系数对环状流破坏严重。
(3)随着气速和突缩系数的增加,速度缓冲区减小,则在突缩后段速度存在大幅增加的趋势,易于产生扰动,不利于环状流输运;随着气速和突缩系数的增加,最大速度位置与突缩截面的距离逐渐增加,因此缩脉出现位置与突缩截面的距离逐渐增加。
该结论普遍适用于油气两相流通过突缩管,为工程实践中对油气润滑系统的设计与使用提供了一定的参考意见。