順列管束間氣液兩相流型及壓降特性研究

1、第 31 卷 第 5 期2011 年 2 月 15 日中 國(guó) 電 機(jī) 工 程 學(xué) 報(bào)proceedings of the cseevol.31 no.5 feb.15, 2011©2011 chin.soc.for elec.eng.84文章編號(hào)：0258-8013 (2011) 05-0084-06中圖分類號(hào)：o 359文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a學(xué)科分類號(hào)：470·10順列管束間氣液兩相流型及壓降特性研究洪文鵬，劉燕，任靜秋(東北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，吉林省 吉林市 132012)investigation on gas-liquid two-phase flow patter

2、ns andpressure drop across an in-line tube bundleshong wenpeng, liu yan, ren jingqiu(northeast dianli university, school of energy and power engineering, jilin 132012, jilin province, china)abstract: a high-speed video camera was used to studythe flow patterns in the rectangular channel of vertical

3、upward cross-flow of air and water in horizontal tube bundles. experiments were conducted using in-line tube bundles with a pitch-to-diameter ratio of 1.3 and 1.8. bubbly flow, intermittent flow and mist flow were identified by flow visualization, and a flow map was constructed as a function of gas

4、and liquid superficial velocities. comparison with previous studies revealed good agreement at low gas and liquid velocity. a comparative analysis of pressure drop of different flow pattern of both tube bundles was done. the results show that: the pressure drop of bubble flow is maximum, which is fo

5、llowed by intermittent flow and mist flow becomes the minimum. when the void fraction range from 0.15 to 0.67, the fluctuation pressure drop of tube bundles which with a pitch-to-diameter ratio of 1.3 is higher than the one with a pitch-to-diameter ratio of 1.8, and when the void fraction is bigger

6、than 0.67 or smaller than 0.15, the pressure drop of large pitch ratio is less than the small pitch ratio. based on the statistical analysis of the different pressure signals, the power spectrum density versus frequency of the signals for major flow patterns was obtained. it is found that the flow p

7、atterns can be identified in accordancewith the power spectrum density.于 p/d=1.3 管束的壓降。含氣率 a 小于 0.15 和大于 0.67 時(shí)，大節(jié)距比管束的壓降反而小于小節(jié)距比管束的壓降。對(duì)壓差波動(dòng)信號(hào)的功率譜特征進(jìn)行分析的結(jié)果表明，利用壓差時(shí)域 信號(hào)的功率譜特性可以鑒別流型。關(guān)鍵詞：氣液兩相流；順列管束；高速攝像；流型；壓降特性0引言在動(dòng)力工程、石油化工、核能利用等領(lǐng)域廣泛 存在氣液兩相流體繞流管束的流動(dòng)現(xiàn)象，如冷凝 器、蒸發(fā)器及核反應(yīng)堆蒸汽發(fā)生器等管殼式換熱設(shè) 備1-2。管束間的氣液兩相流型對(duì)其繞流流動(dòng)特性和

8、 傳熱規(guī)律有著重要的影響3，尤其是動(dòng)力、原子能 工業(yè)的飛速發(fā)展，大容量高參數(shù)設(shè)備的引入，促使 設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加緊湊，對(duì)換熱器的綜合性能提 出了更高的要求。這類問(wèn)題的研究已經(jīng)成為多相流 體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)重要研 究課題。目前國(guó)內(nèi)外多位學(xué)者對(duì)管內(nèi)氣液兩相流型、壓 降、含氣率及摩擦系數(shù)等進(jìn)行了大量研究，而對(duì)氣 液兩相流體橫掠管束流動(dòng)特性的相關(guān)研究較少。 noghrehkar4 等利用探針?lè)ㄑ芯苛丝諝?水混合物 垂直橫掠節(jié)距比為 1.47 的水平順列和錯(cuò)列管束時(shí) 的流型和含氣率特性；ulbrich5等采用高速攝影機(jī) 對(duì)空氣-水垂直掠過(guò)節(jié)距比為 1.5 的殼側(cè)水平管束 壓降軌跡和流型

9、進(jìn)行觀察，得出流型圖6。賈峰7 等對(duì)垂直向上橫掠水平光滑管束流動(dòng)沸騰的兩相 流型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì)壓差波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行功率譜 分析識(shí)別流型。此外，在流型識(shí)別方面，周云龍、孫斌等8-12key words: gas-liquidbundles; high-speed video;characteristicstwo-phase flow; in-lineflow patterns; pressuretubedrop摘要：采用高速攝像儀研究矩形通道內(nèi)氣液兩相流體垂直向上橫掠節(jié)距比 p/d 為 1.3 和 1.8 的順列水平管束的流型，拍 攝到泡狀流、間歇流和霧狀流 3 種典型流型。采用氣液折算 速度繪

10、制了流型圖，發(fā)現(xiàn)在低折算液速和折算氣速下與前人 研究較一致。對(duì)比分析了 2 種管束間不同流型的壓降，結(jié)果 表明：2 種管束的泡狀流壓降最大，間歇流次之，霧狀流最 小。含氣率 a 在 0.150.67 范圍內(nèi)，p/d=1.8 管束的壓降大對(duì)管內(nèi)氣液兩相流壓差波動(dòng)信號(hào)進(jìn)行混沌特性分析，重點(diǎn)應(yīng)用 hurst 指數(shù)及功率譜解釋兩相流流 動(dòng)變化，取得了較好的效果。白博峰等13-14對(duì) u 形 管垂直上升段空氣水兩相流壓差波動(dòng)研究，得出 了壓差波動(dòng)的分維數(shù)。然而，針對(duì)不同節(jié)距比管束 間氣液兩相流型、壓降特性及流型識(shí)別方面的研究 還很少。本文采用高速數(shù)字?jǐn)z像儀采集分析了 2 種 順列管束的流型信息，通過(guò)動(dòng)態(tài)

11、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測(cè)量 了不同流型時(shí)管束前后的壓差波動(dòng)信號(hào)，并對(duì)管束 間氣液兩相流型及壓降特性進(jìn)行了研究。1 實(shí)驗(yàn)裝置及方法實(shí)驗(yàn)是在空氣-水兩相流系統(tǒng)上完成的。實(shí)驗(yàn)裝 置如圖 1 所示。該實(shí)驗(yàn)裝置包括 3 部分，流體控制 系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。流體控 制系統(tǒng)有空氣壓縮機(jī)、兩相混合器、旋風(fēng)分離器、 水泵、水箱及實(shí)驗(yàn)段組成。水由水泵抽出經(jīng)電磁流 量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入混合器?？諝饨?jīng)空氣壓縮機(jī)和氣體 孔板流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入混合器。從混合器流出的氣 水混合物，流經(jīng)實(shí)驗(yàn)段，進(jìn)行流動(dòng)圖像采集和壓差 信號(hào)采集后進(jìn)入旋風(fēng)分離器，將空氣分離出來(lái)并排 入大氣，分離出的水流回水箱循環(huán)利用。旋風(fēng)分離器主要有恒壓直流電

12、源、壓差變送器和數(shù)據(jù)采集儀組成。采集儀為 idts4516u 型 16 通道數(shù)據(jù)采集儀。壓差變送器為 rosemount 3051s 電容式差壓變送器，測(cè)量精度 0.05%。實(shí)驗(yàn)中壓差動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的采集 頻率 256 hz, 采集時(shí)間為 8 s。圖 2 為實(shí)驗(yàn)測(cè)試段的管束布置。測(cè)試段是由厚10 mm 的有機(jī)玻璃板制成的長(zhǎng)為 700 mm，截面為180 mm×65 mm 的矩形通道，分別布置節(jié)距比 p/d為 1.3 和 1.8 的 10×4 和 10×6 兩種管束。管直徑20 mm，長(zhǎng) 65 mm，管束采用順列布置。1821803626 測(cè)試圓柱 d=20 mmp/d=

13、1.8p/d=1.3圖 2 測(cè)試段管束布置(單位：mm)fig. 2 the tube bundles layout in test section (mm)實(shí)驗(yàn)中，先調(diào)節(jié)水流量調(diào)節(jié)閥，將水流量調(diào)到 某一流量，再通過(guò)調(diào)節(jié)氣體流量改變流經(jīng)試驗(yàn)段 的總流量和含氣率，重復(fù)上述步驟直到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。 本文拍攝圖像的大小為 1 53 6×1 02 4 ，幀頻為1 000 幀/s。實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍：溫度 10 25 ，壓力 0. 1 ccd0.3 mpa，氣流量 0.0148 m3/h，水流量 215 m3/h。差壓 變送器2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析2.1 兩相流型及圖像分析在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，拍攝到了泡狀流、間歇

14、流、 霧狀流 3 種典型流型圖像。如圖 3 所示。定義某相 的折算速度是該相的體積流量與通道截面積的比值，usg 為氣相折算速度，usl 為液相折算速度。泡 狀流發(fā)生在液相折算速度較高且氣相折算速度較 低的情況下(usg<(0.080.4)m/s)，氣相以分散氣泡的形式近似均勻的分散在連續(xù)液相中，氣泡尺寸非常 小，近似球形或橢球形，此時(shí)氣泡幾乎不受管束位 置的影響。隨著氣相折算速度的增加，氣泡在向上流動(dòng)過(guò) 程中無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，氣泡相互碰撞結(jié)合成大的氣團(tuán)， 大的氣團(tuán)包圍一個(gè)或多個(gè)圓柱，不均勻地分布在液相中形成間歇流，此時(shí)氣泡和氣團(tuán)共存?？諝鈮嚎s機(jī)孔板流量計(jì)計(jì)算機(jī)圖 1 實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)圖schem

15、atic of experimental setupfig. 1圖像采集系統(tǒng)主要包括照明系統(tǒng)和高速攝影系統(tǒng)。由于高速攝影機(jī)對(duì)光線的亮度有較高的要 求，照明系統(tǒng)的光源使用 6 400 k 色溫的三基色光 管，光線明亮無(wú)閃爍。由于兩相流流動(dòng)變化復(fù)雜， 高速攝影系統(tǒng)采用瑞士公司研發(fā)的 speed cam visario 系統(tǒng)，其最大分辨率為 1 536×1 024，最大幀 頻達(dá)到 10 000 幀/s，能夠清晰的抓拍各種流型的瞬 變圖像8。在圖像攝取過(guò)程中，采用逆光照明9， 拍攝各種流態(tài)的陰影。為了使光線分布均勻，在光 源與實(shí)驗(yàn)段間布置兩層硫酸紙。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)344254水箱光源p測(cè)

16、試 段v-1電磁流量計(jì)pp 離心式水泵兩相i-9混合器2636中 國(guó) 電機(jī)工 程 學(xué) 報(bào)第 31 卷862.2 流型圖圖 5 為 2 種管束基于氣相折算速度和液相折 算速度建立的流型圖。由圖可以看出，泡狀流發(fā) 生在氣相折算流速較低(usg<0.360.9 m/s)時(shí)，間歇 流則發(fā)生在氣相折算速度為 0.4 m/s 到 1.0 m/s 范圍 內(nèi)，此區(qū)域內(nèi)流型與液相折算速度無(wú)關(guān)。在氣相 折算速度大于 0.7 m/s 且液相折算速度小于 0.3 m/s的區(qū)域內(nèi)形成霧狀流。當(dāng)氣相折算速度增大 (usg>0.4 m/s)時(shí)，隨著 usl 的減小，依次出現(xiàn)泡狀 流、間歇流、霧狀流。泡狀流到間歇

17、流的過(guò)渡流 態(tài)發(fā)生在 usg 從 0.36 m/s 到 0.9 m/s，usl 從 0.05 m/s 到 0.36 m/s 的區(qū)域。(a) p/d=1.8，泡狀流(b) p/d=1.3，泡狀流(c) p/d=1.8，間歇流(d) p/d=1.3，間歇流1.20.4(e) p/d=1.8，霧狀流(f) p/d=1.3，霧狀流0.3圖 3 橫掠管束的兩相流型fig. 3 flow patterns across tube bundles間歇流動(dòng)過(guò)程中，氣團(tuán)周圍的小氣泡，被卷吸 到氣團(tuán)中形成更大的氣團(tuán)，繼而大的氣團(tuán)被下游的 圓柱擠變分散成小的氣團(tuán)或氣泡，流動(dòng)過(guò)程如圖 4 所示。霧狀流在氣相折算速度較

18、高(usg>0.7 m/s)時(shí)發(fā) 生，此時(shí)除了小部分液體粘在管壁或在管束表面形 成一層液膜，大部分液體以液滴方式隨氣流一起流 動(dòng)。當(dāng)氣相折算速度足夠高時(shí)，管束表面液膜脫落。 在小節(jié)距管束中發(fā)現(xiàn)管束與管束之間偶爾會(huì)有流 橋15出現(xiàn)，隨氣相折算速度增加，流橋斷裂。0.20.10.00.00.20.40.6usg/(m/s)圖 5 流型圖0.81.0 3.9 10fig. 5 flow pattern map圖 5 同時(shí)給出了與前人所繪流型圖的比較。圖 中點(diǎn)劃線和虛線所示流型圖分別是由 ulbrich5和4noghrehkar 通過(guò)研究節(jié)距比為 1.5 的 10×5 和 24

19、5;5順列管束所得。發(fā)生泡狀流的氣相折算速度和液相 折算速度范圍與 ulbrich5流型圖相似，存在于高液 相折算流速區(qū)。此時(shí)液相慣性力和剪切力能夠克服表面張力并打破氣液界面形成小氣泡，隨著氣相折算速度的增加，相間速度差減小，沿流動(dòng)方向慣性 力不足以有效地形成小氣泡，剪切力卻能夠粉碎大 的氣泡。間歇流和霧狀流的發(fā)生區(qū)域存在明顯差 異。與 noghrehkar4流型圖相比，發(fā)生泡狀流的氣 相折算速度和液相折算速度范圍相似，而發(fā)生間歇 流的液相折算區(qū)域較大，從 0.05 到 1.0 m/s，氣相折(a) t=0.035 s(b) t=0.072 s(c) t=0.109 s(d) t=0.249

20、s算速度從 0.43.9 m/s,在 u >3.9 m/s 時(shí)轉(zhuǎn)化為霧狀sg流。存在差異的原因是結(jié)構(gòu)尺寸、管束直徑以及管間距不同造成的。2.3壓降特性實(shí)驗(yàn)采集了 2 種節(jié)距比的順列管束兩端的壓差 波動(dòng)信號(hào)。2 種節(jié)距比管束間的不同流型對(duì)應(yīng)的壓差信號(hào)不同，流過(guò) 2 種管束間不同流型的壓降如圖(e) t=0.296 s圖 4(f) t=0.376 s氣團(tuán)流動(dòng)圖fig. 4 images of gas slug flowusl/(m/s)p/d=1.3ulbrich and mewesp/d=1.8noghrehk.ar et al泡狀流 霧狀流 間歇流 6 所示。實(shí)驗(yàn)測(cè)得含氣率在 0.150

21、.67 之間時(shí)，2 種管束間泡狀流壓降最大，間歇流次之，霧狀流壓降 最小。原因在于低質(zhì)量流速垂直向上流動(dòng)過(guò)程中，含氣率在 0.150.67 范圍內(nèi)兩相壓降幾乎由重力壓 降決定(忽略加速壓降)，而重力壓降的大小與含氣 率有密切關(guān)系，含氣率小，重力壓降大。泡狀流的含氣率最小，所以壓降最大，間歇流壓降次之，霧 狀流最小。法對(duì)濾波信號(hào)功率譜分析，并采用 hanning 函數(shù)，保證所得功率譜是原信號(hào)的漸進(jìn)無(wú)偏估計(jì)。圖 7 和圖 8 為典型壓差波動(dòng)信號(hào)及其對(duì)應(yīng)的功 率譜密度分析，存在有以下規(guī)律：1）泡狀流壓差幅值小，波動(dòng)能量最小，具有較大功率的信號(hào)頻率范圍較寬，分布在 06 hz 內(nèi)，且 1 hz 以后呈

22、雙峰分布。該區(qū)影響壓差波動(dòng)的根本原因在于氣泡運(yùn)動(dòng)對(duì)流場(chǎng)的擾動(dòng)，以及壁面和管束 誘導(dǎo)氣泡產(chǎn)生的流場(chǎng)湍動(dòng)，這些因素導(dǎo)致的波動(dòng)幅 度低。1501451.00.50.01.51.00.01.00.50.02.01.51401351301250100200300400500x/mm圖 6fig. 6沿管束流動(dòng)方向的壓力降比較pressure drop along the length ofthe channel for different patternsp/d=1.8 管束的壓降大于 p/d=1.3 管束的壓降。 節(jié)距比小時(shí)，管束密集，氣液兩相流體擾動(dòng)強(qiáng)烈， 管束與管束間的相互干擾增強(qiáng)，下游圓柱的旋渦

23、強(qiáng) 度大大降低，上游圓柱的旋渦被抑制，導(dǎo)致阻力系 數(shù)減小，壓降小。實(shí)驗(yàn)測(cè)得在含氣率小于 0.15 和大 于 0.67 時(shí)，即流動(dòng)分別接近于純液相和純氣相的情 況下，p/d=1.8 管束的壓降反而小于 p/d=1.3 管束 的壓降。流體近似單相流體繞流管束，此時(shí)壓降主 要由摩擦阻力產(chǎn)生，小節(jié)距比管束密，管束多，總 摩擦阻力大，產(chǎn)生壓降大。2.4 壓差信號(hào)功率譜分析兩相流的壓差波動(dòng)過(guò)程包含了關(guān)于流動(dòng)的大 量信息13，壓差波動(dòng)信號(hào)能夠客觀的提供與流型有關(guān)的大量信息，因而可以對(duì)不同流型的壓差信號(hào)統(tǒng) 計(jì)分析，研究流型特性。由于壓差波動(dòng)過(guò)程是非平穩(wěn)和非線性的過(guò)程，所以壓差信號(hào)為隨機(jī)信號(hào)，可 以采集某一時(shí)間

24、段內(nèi)的樣本信號(hào)，計(jì)算得出反映隨 機(jī)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)特性。功率譜函數(shù)16就是將原來(lái)對(duì)時(shí)間域的信號(hào)描述轉(zhuǎn)化為頻率域的信號(hào)描述,它反映 了隨機(jī)過(guò)程統(tǒng)計(jì)參量在各個(gè)頻率域上波動(dòng)能量的 概率分布,是描述波動(dòng)信號(hào)頻域特征的簡(jiǎn)單有效的方法。 由于采集到的壓差信號(hào)混有各種噪聲，故分析之前對(duì)其預(yù)處理。本文采用切比雪夫最佳逼近理論對(duì)信號(hào)進(jìn)行低通濾波，用改進(jìn)的 welch 平均周期圖3212.01.51.0012t/s34圖 7 不同流型的壓差波動(dòng)信號(hào)fig. 7 the differential pressure fluctuation2）間歇流動(dòng)，波動(dòng)能量隨折算氣速增加而增加。此時(shí)液體和氣團(tuán)交替經(jīng)過(guò)管束，引起流動(dòng)壓降，

25、尤其是重力壓降的波動(dòng)較大。由功率譜曲線可以看出，功率譜信號(hào)的幅值較泡狀流大，能量集中分布在 0.5和 5 hz 左右，且 1 hz 以后呈單峰分布。主要是氣團(tuán) 和液體不同的流動(dòng)結(jié)構(gòu)和流動(dòng)特性決定的。3）霧狀流時(shí)，壓差波動(dòng)主要由位于矩形通道 壁內(nèi)側(cè)和管束表面上液膜的交替脫落產(chǎn)生擾動(dòng)引 起，壓差波動(dòng)信號(hào)的能量較小，波動(dòng)頻率范圍寬，其功率譜較分散地分布在 09 hz 內(nèi)，在 1 hz 以后 呈多峰分布。由以上分析可以發(fā)現(xiàn)，不同流型其功率譜結(jié)構(gòu)不同，間歇流、泡狀流和霧狀流的功率譜曲線在 1 hz以后分別呈單峰、雙峰、多峰分布，并且間歇流波動(dòng)能量最大，霧狀流次之，泡狀流最小，由此可見(jiàn)，基于壓差波動(dòng)信號(hào)的

26、功率譜特性可以鑒別流型。比較壓差波動(dòng)信號(hào)的幅值，可以發(fā)現(xiàn)，節(jié)距比為 1.3 的管束的壓差信號(hào)幅值在 0.041.1 kpa 之間，節(jié)距比為 1.8 的管束的壓差信號(hào)在 1.23.6 kpa 之p/kpap/kpap/d=1.3 泡狀流p/d=1.3 間歇流p/d=1.3 霧狀流p/d=1.8 泡狀流p/d=1.8 間歇流p/d=1.8 霧狀流p/d=1.8 泡狀流 p/d=1.3 間歇流 霧狀流 中國(guó)電機(jī)工 程 學(xué) 報(bào)第 31 卷8888管束的壓降大于節(jié)距比 p/d=1.3 管束的壓降。原因是節(jié)距比大時(shí)充分發(fā)展的尾流掠過(guò)管束形成旋渦 導(dǎo)致壓降增加。4）對(duì)管束間氣液兩相流壓差波動(dòng)信號(hào)的功率 譜特

27、性分析，結(jié)果表明，基于壓差波動(dòng)信號(hào)的功率 譜特性可以鑒別流型。參考文獻(xiàn)440005f/hz1005f/hz10(a) p/d=1.3，泡狀流(b) p/d=1.8，泡狀流1khalid b，david a mexperimental and numerical investigation oftwo-phase pressure drop in vertical cross-flow over a horizatal tube bundlejapplied thermal engineering，2009，29(3)：1536-1365 yoshitaka m，akio ttwo-phase

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30、 a tube bundlejinternational journal of multiphase flow，1994，20(2)：249-272.gherhardt r，thome j rtwo-phase flow and heat transfer across horizontal tube bundlesa reviewjheat transfer engineering，2007，28(6)：508-524 賈峰，黃興華，王利，等垂直向上橫掠水平管束兩相流型的實(shí) 驗(yàn)研究j上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，40(2)：346-349jia feng，huang xinghua，wang

31、li，et alexperimental study on the two-phase flow pattern of r134a in a horizontal tube bundle undervertical upward cross-flow conditionsj journal of shanghaijiaotong university，2006，40(2)：346-349(in chinese) 周云龍，李洪偉，何強(qiáng)勇基于動(dòng)態(tài)圖像灰度波動(dòng)信號(hào)垂直上升 管中油氣水三相流流型的混沌特性分析j中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2008，28(35)：49-56zhou yunlong，li hong

32、wei，he qiangyongchaotic characteristic analysis of oil-air-water three-phase flow in vertical upward pipe based on image gray signalsjproceedings of the csee，2008，28(35)：49-56(in chinese)周云龍，陳飛基于圖像處理和 elman 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣液兩相流流 型識(shí)別j中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007，27(29)：108-112zhou yunlong ， chen fei identification method of

33、gas-liquid two-phase flow regime based on images processing and elman neural networkjproceedings of the csee，2007，27(29)：108-112(in chinese)周云龍，王強(qiáng)，孫斌基于希爾伯特黃變換與 elman 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 氣液兩相流流型識(shí)別方法j中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007，27(11)：50-56zhou yunlong ， wang qiang ， sun bin applied study ofhilbert-huang transform and elman neur

34、al network on flow regime54460005f/hz1005f/hz107(e) p/d=1.3，霧狀流(f) p/d=1.8，霧狀流圖 8 功率譜fig. 8 power spectrum density間，2 種管束的壓差信號(hào)幅值不同，節(jié)距比大的壓 差信號(hào)幅值大，其原因是：氣液兩相流體在節(jié)距比 大時(shí)能充分的發(fā)展，尾流掠過(guò)管束導(dǎo)致摩擦壓降增 加；而節(jié)距比小時(shí)，管束密集，氣液兩相流體擾動(dòng) 強(qiáng)烈，相互影響，抑制了尾流漩渦的發(fā)展。3 結(jié)論1）采用高速攝像儀，拍攝到了泡狀流、間歇 流、霧狀流 3 種典型流型及氣泡的流動(dòng)發(fā)展過(guò)程。 基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立了流型圖，發(fā)現(xiàn)在低折算流速下 與

35、 ulbrich 和 noghrehkar 流型圖吻合較好。2）含氣率在本實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)，相同管束間 泡狀流壓降最大，間歇流次之，霧狀流最小，此時(shí)重力壓降起主要作用(忽略加速壓降)。3）采用壓差波動(dòng)法研究不同節(jié)距下的壓降特 性，含氣率在 0.150.67 范圍內(nèi)，節(jié)距比 p/d=1.88910譜密度/(kpa)2.s)譜密度/(kpa)2.s)譜密度/(kpa)2.s)譜密度/(kpa)2.s)譜密度/(kpa)2.s)譜密度/(kpa)2.s)identification for gas-liquid two-phase flowjproceedings of thecsee，2007，27

36、(11)：50-56(in chinese) 孫斌，周云龍基于支持向量機(jī)和小波包能量特征的氣液兩相流 流型識(shí)別方法j中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005，25(17)：93-99 sun bin ， zhou yun-long identification method of gas-liquidtwo-phase flow regime based on support vector machine and wavelet packet energy featurejproceedings of the csee，2005，25(17)：93-99(in chinese) 孫斌，周云龍基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸夂透怕噬窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣液兩相流識(shí)別j中國(guó)的電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007，27(17)：72-77in v