一、STABILITY OF VORTEX STREET IN GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW（论文文献综述）
李金霞[1]（2020）在《环雾状流涡街测量特性与稳定性研究》文中研究说明湿气和湿蒸汽两相流广泛存在于石油、天然气、发电、航空和航天等领域,其中环雾状流是最重要的两相流型。涡街流量计被广泛应用于湿气和湿蒸汽两相流的流量测量。以能源为主的应用市场迫切需要提高湿气和湿蒸汽的计量精度和可靠性,拓展仪表测量范围。本文以提高涡街流量计在环雾状流条件下的计量水平为目标,以其机理参数——斯特劳哈尔数St为研究对象,围绕两相涡街过读与稳定性进行研究。主要研究工作和所形成的成果及结论如下:1.研究了旋涡脱落中液滴-涡双向耦合机制。提炼了无量纲液滴尺度参数:液滴质量加载量φp和斯托克斯数StL。基于DPM粒子追踪模型,分析了液滴在涡中的输运特性及液滴对涡街尾迹的影响。论证了参数φp和StL作为主要尺度参数表征载颗粒尾迹中液滴-涡相互作用动力学特性的合理性。发现参数φp主要影响旋涡结构规则性,参数StL主要影响颗粒在涡中的响应和分散特性。基于欧拉双流体数值模型,验证了参数φp和StL表征涡街频率特性的有效性,并得到了φp和StL对特劳哈尔数St的影响规律。2.分析了两相涡街稳定性及尾迹失稳机制。基于绝对/对流不稳定理论研究了两相流尾迹失稳机制。考虑流体粘性,推导了载颗粒两相Orr-Sommerfeld稳定性方程。提取了不同流向站位的时均速度剖面,分析了局部流动稳定性。提炼了绝对/对流不稳定区分布,并从流动的整体稳定性解释了涡街尾迹失稳机制。为进行实验研究,设计了基于雾化混合的环雾状流实验装置,并引入液膜分离技术和图像粒度测量技术进行液滴流动参数的测量。基于连续小波（CWT）脊方法从信号角度研究了涡街稳定性,提炼了涡街失稳特性的信号表征:低频调制作用增强、信号品质因子下降、周期稳定性变差、流动整体波动减小。发现涡街稳定性主要受液滴含量影响。针对信号非平稳特性,提出了脊平均特征提取方法,提高了两相涡信号特征提取精度和可靠性。3.建立了环雾状流涡街频率特性过读模型,并提出了涡街过读补偿方法。针对涡街过读数据不一致问题,首次考虑了环雾状流液滴夹带率的差异,揭示了液滴含量对涡街频率特性的主影响作用。推导了两相无量纲涡量动力学方程,并结合涡量输运机制建立了两相斯特劳哈尔数理论模型。标定得到了不同湿气工况下的涡街频率特性,验证了过读理论模型OR=1+kφp/StL的有效性。预测精度达到±1.0%,为环雾状流涡街频率特性过读提供了统一的预测公式。针对涡街两相测量过读问题,提出了结合涡街幅值特性以及结合脊频率波动特性的过读补偿方法。分别对两相涡街幅值和脊频率归一化标准差进行建模,结合过读公式建立了涡街湿气测量模型。设计迭代算法对仪表预测过读进行补偿,实现了湿气中气相流量的准确预测。补偿前最大测量误差为9%,补偿后两相方法的气相测量误差均在±1.5%以内,有效提高了湿气中气相流量的测量精度。无需借助外部系统测量液相含量,提供了一种简单、经济、方便在线测量的涡街湿气测量方案。4.针对频率法量程比有限、压电元件存在共振风险问题,提出了基于非侵入压力波动的涡街互相关测量方法。设计了高频响瞬态压力传感系统,获得了不失真涡致压力波动信号。针对渡越时间估计中的多峰问题,提出了改进的涡对流速度估计算法。标定并分析了频率法和互相关法两种方法的测量性能。结果表明,在±2.0%精确度下,传统频率方法受仪表非线性影响量程比仅为3:1。本文提出的互相关测量方法量程比达到8:1,有效拓展了测量下限。然后,在不同湿气工况下对无量纲对流速度进行标定,建立了涡街互相关湿气测量模型。气相测量相对误差在±4%以内,平均绝对预测误差为1.39%,为涡街湿气计量提供了一种经济有效的测量方案,尤其在小口径测量中有很好的应用前景。
谢武德[2]（2020）在《顶张力立管外流涡激-内流密度变化的动力特性研究》文中认为在近海及深海油气资源的开采中,顶张力立管具有输送效率高、连续性好和运输量大等优点,得到了广泛的应用。在海洋环境中,顶张力立管势必会受到外界海流和洋流等流场的作用。当外界来流具有一定的流速时,流经管道的尾流场中将会出现漩涡脱落的现象,致使管道周围的流体压力发生动态变化,从而激发管道发生振动,即涡激振动。涡激振动涉及到外界流场与管道结构之间的流固耦合作用,具有高度的非线性特性。另外,由于海底油气分离技术和成本的限制,一般采用管道对海底油气井产出的石油和天然气直接进行混合输送。此时,管道内部为石油和天然气组成的气液两相流。气体和液体在流动的过程中容易发生变形、分离和聚集,致使管内流体的质量和密度发生变化,从而激发管道发生振动。管内流体与管道结构之间也存在着较强的流固耦合作用,具有较高的不稳定性和随机性。在外流与内流的联合作用下,顶张力立管的振动涉及到外界流场-管道结构-管内流体的多场耦合作用,其动力响应十分复杂。为了确保管道的安全性、稳定性和耐久性,国内外众多学者和专家对此进行了深入的研究,并取得了丰硕的研究成果。但是,大多数的研究通常将管内流体简化为均质的单相流或者以单相流的理论分析两相流及多相流的影响,忽略了管内流体的质量和密度随时间和空间发生的变化。鉴于此,本文对外流与内流联合作用下顶张力立管的动力响应特性进行了深入的研究,并重点考虑了管内气液两相流流体质量和密度随时间和空间的变化。本文探索了外界流场对管道产生的涡激振动,管内气液两相流流体密度变化对管道的激励作用,以及外流涡激与内流密度变化联合作用下顶张力立管的动力响应特性,具体的研究内容和结论如下:（1）单独分析外界流场对管道的激励作用。分析外界流场流经管道对管道产生的水动力,包括涡激升力和拖曳力,考虑瞬时相对来流速度的影响,并采用尾流振子模型刻画涡激升力系数的变化,从而建立了外界流场激发管道发生涡激振动的水动力模型。将水动力模型用于预报弹性支撑刚性圆柱的涡激振动和均匀流或者剪切流作用下顶张力立管的涡激振动,并将预报结果与试验结果进行对比,验证了本理论模型的合理性和有效性。进一步,考虑了顶张力立管振动过程中的弯曲应变,对管道结构的疲劳损伤指数进行了计算,计算结果较为理想。当前建立的水动力模型能够用于实际工程中对顶张力立管的涡激振动进行有效地预报,并且能够合理地评估管道结构振动的疲劳损伤。（2）单独分析管内气液两相流对管道的激励作用。分析管道输送石油和天然气组成的气液两相流,管内具有多种流型,包括:气泡流、段塞流、块状流和环状流等,指出管内流体质量和密度的变化能够导致管道发生剧烈的振动。采用数学模型刻画管内流体的密度随时间和空间发生的变化,并对其进行改进,使流体密度的变化具有行波传递的特性,更符合实际情况。对微段控制体内流体质量的变化率进行推导,发现改进的流体密度变化数学模型满足流体流动的质量守恒定律。随后,采用动量定理并结合力平衡的原理,建立了管道输送气液两相流考虑流体密度变化的动力控制方程。对控制方程进行无量纲化,并采用有限差分法和Runge-Kutta法对其进行数值求解。通过与试验结果进行对比,验证了本理论模型的合理性和有效性。本理论模型能够合理地描述管内气液两相流流体密度的变化,能够有效地预报在管内气液两相流流体密度变化的激励下管道的振动响应。（3）进一步分析管内气液两相流流体密度的变化对管道的激励作用。分析管道的振动控制方程,发现管内流体密度随时间发生变化将对管道造成参数激励的作用。采用Galerkin方法对管道的振动控制方程进行离散,并进行降阶,得到微分矩阵方程,进而求解管道系统的特征复频和固有频率。随后,基于Floquet理论判定参数激励系统的稳定性及不稳定性,将参激共振的发生条件与试验结果进行对比,验证了本理论模型的有效性。采用本理论模型,详细地分析了管内流体的质量比、流速、压强和管道端部的轴向力、材料的粘滞阻尼和粘弹性阻尼对管道参数激励不稳定性区域的影响。研究表明:管内流体的质量比越大、流速越大、压强越大、管道端部的轴向力越小、材料的粘滞阻尼和粘弹性阻尼越小,参数激励共振的不稳定区域越宽,管道系统更不稳定。据此,给出了工程中防范参激共振发生的建议,比如:增加管道端部的轴向力或者提高管道材料的阻尼性质。（4）综合分析在管外流场和管内气液两相流流体密度变化的联合激励下,顶张力立管的动力响应特性。采用水动力模型模拟外界流场激发管道发生的涡激振动,并利用改进的流体密度变化模型描述管内气液两相流流体密度的变化,根据Hamilton原理推导了管外流场和管内密度变化流体联合作用下,顶张力立管的动力控制方程。对控制方程进行无量纲化,并进行数值求解,将理论模型的计算结果与试验结果进行对比,验证了本理论模型的合理性和有效性。采用本理论模型,探索了外流涡激和内流参激共同作用下管道的动力响应特性。研究表明:在参数激励的稳定区域内和不稳定区域内,内外流的联合作用将使管道振动响应的幅值变大或者变小;当管道涡激振动的主导模态被管内流体密度的变化所激发时,管道的振动响应将会发生较大的改变;由于激发模态的贡献作用或者不同激发模态之间的相互竞争,管道振动响应的时间-空间分布位移将变得不均匀、不规则、不具有周期性,管道的振动响应将会出现多个频率。进一步,分析了内外流作用下管道结构振动的疲劳损伤,指出:管内流体密度的变化将使管道振动响应的疲劳损伤变大,尤其是在参激共振时。（5）以某顶张力立管为例,分析不同外界流场和管内气液两相流流体密度变化对管道的联合激励作用。首先,考虑管道输送均质的石油,计算管道系统的固有频率,并与已有结果进行对比,进一步验证了本理论模型的有效性。其次,考虑管道输送石油和天然气组成的气液两相流,分析了管内流体的流速、流体的平均密度和管道顶端的张力对管道系统固有频率的影响。研究表明:管内流体的流速越大、流体的平均密度越大、管道顶端的张力越小,管道系统的各阶固有频率越小。进一步,考虑管内气液两相流流体密度变化对管道造成的参数激励作用,依据西非海域和我国南海北部海流场流速的分布情况,分别将外界流场取为均匀流场和剪切流场,探索了管内流体密度的变化对均匀外流和剪切外流作用下管道振动响应和疲劳损伤的影响。研究表明:当管内流体的密度随时间和空间发生变化时,在均匀外流或者剪切外流的作用下管道的振动响应将会变得不均匀,管道结构振动的疲劳损伤将会增大。（6）设计了气液两相流的试验装置,开展了管道输送气液两相流的试验。试验系统主要包括供水系统、供气系统、测试管道、位移测量系统和压强测量系统。采用高精度的激光位移传感器测量管道振动的位移,利用高速摄像机拍摄管内气液两相流的流动状态,利用高精度的压强传感器测量管内流体的压强。首先,通过自由衰减试验,测量了空管和满水管道的固有频率和阻尼,发现当管道中充满水,管道系统的固有频率将降低,阻尼比将增大。随后,在输水管道中逐渐加大空气的输入流量,探索了管内流体由水到气的变化过程。试验结果表明:在管内流体由水到气变化过程的中间区域,管道将会发生剧烈的振动,振动响应的频率将变大;随着气体输入流量的不断增加,管内流体压强的变化更为剧烈,平均压强将变大。
李潇亮[3]（2019）在《基于脉动压力和涡街对流特性的湿气流量测量研究》文中认为湿气雾状流是工业生产领域广泛存在的典型流型,对其关键参数的准确在线测量,可以实现对控制过程的优化,能源、材料的节约和生产安全的保障;涡街流量测量方法是基于卡门涡街原理实现流量计量的常用方法,被普遍应用于石化、电力、化工等行业领域。但是在雾状流涡街测量应用中,由于两相相互作用,难以实现对涡街流场内部的测量研究和分相流量的准确测量;为了实现对涡街特性的测量分析和流量准确测量,本论文针对雾状流涡街流场对流特性进行了测量研究,主要设计和研究内容包括以下四个部分:1、硅压阻式微型高频响压力传感器的设计与优化。通过文献调研将壁面压力测量方法引入涡街流场测量;选择硅压阻式敏感元件进行压力传感器设计,结合设计和加工要求完成微型高频响压力传感器测量探头和处理电路的设计优化,并对传感器进行了静态标定和动态测试,传感器整体性能达到0.25%FS。2、基于微型高频响压力传感器的涡街流场测量系统设计与优化。基于压力传感器设计涡街测量系统,通过计算分析和实验测试优化周向、轴向测量位置,对测量系统的测量效果进行了实流测试,并对各个位置信号的特性进行了时域、频域分析,依据信号幅值和信噪比确定了壁面压力最佳测量位置。3、基于非线性递归和相关分析的涡街信号稳定性分析。通过非线性递归分析方法对雾状流涡街流场特性进行分析,直观显示了不同条件下涡街信号的演化特点和稳定性变化规律;通过相关系数计算定量分析了涡街对称性和稳定性下降的主要因素。分析结果证明:在相同条件,压力减小、液相加载量增大均会引起涡街稳定性的降低。4、基于相关测速的雾状流涡街分相流量测量。对多种工况条件下的雾状流涡街信号进行了相关系数计算和相关测速求解,分析了雾状流条件下涡街流场的对流特性;利用测得的实验数据和相关计算方法建立了雾状流涡街分相流量预测模型,并对模型的测量结果进行了验证和分析,气相和液相流量测量相对误差均在±5%以内。
张哲晓[4]（2018）在《涡街雾环状流实验系统优化与两相测量特性研究》文中进行了进一步梳理湿气流量测量对于石油、天然气等行业十分重要,而当气速较高时,雾环状流是主要的两相流型。涡街流量计被广泛应用于单相及两相流量测量,然而当其用于湿气测量时,会出现体积流量过读问题,影响其计量精度。此外受工况变化影响,还可能出现相变,影响其质量流量测量。为研究不同工况下的涡街测量特性,需准确测量和控制两相流动参数,如压力、流量、温湿度和液滴含量等。本文建立了基于PLC+MCGS的两相参数控制系统,并采用模糊控制方法优化其性能;利用此控制系统进行雾环状流下涡街过读现象的实流实验,并探讨了其影响因素。主要内容和成果有:针对实验装置的气相压力流量耦合问题,设计了模糊PI自整定控制方案,结合相对增益法实现了压力和流量的解耦控制。压力调节范围100～600 kPa、流量5～25 m3/h,稳态误差为0.5%,调节时间约30 s。针对实验装置的温湿度控制,首先利用液滴蒸发模型和CFD手段,设计和优化了蒸发器结构和尺寸。设计了无超调模糊PID控制方案,实现了湿度0～100%、温度0～80℃调节,稳态误差为0.5%。基于以上实验装置,重点对涡街流量计的雾环状流测量特性进行了实验研究。实验表明,在单相流条件下,湿度仅影响涡街的质量流量测量。在雾状流条件下,过读因子OR随液相加载量φ增大而增大,且增长率与压力、雷诺数呈正相关,推测可能与液滴夹带率有关。为了验证上述假设,设计了液膜收集计量装置并测量了液滴实际加载量φp。实验表明,不同工况下OR-φp增长率曲线基本是重叠的,说明液滴加载量φp是过读的主要影响参数。
牛守梓[5]（2018）在《湿蒸汽标准装置设计研究》文中认为湿蒸汽,即湿饱和蒸汽,是液态水与汽态水共存的复杂两相流。湿蒸汽流量计量仪表在正式投入使用之前必须依赖实验标定和修正,湿蒸汽标准装置要为计量仪表的检定和修正提供真实的流体环境和标准信息。本课题提出以实验管段处湿蒸汽是否达到饱和态以及流体流型与工业现场的一致性两个维度来衡量标准装置的设计品质,确定了湿蒸汽标准装置设计方案并初步实现。基于涡街流量计湿气测试数据,对比含液率从0.1%增加至0.2%、0.3%时液滴直径、夹带率以及液膜厚度的变化,表明液膜厚度的增加是造成涡街失稳的主因。由于涡街流量计在湿蒸汽环境中仍能输出稳定的测量信号,得到以下结论:工业现场中湿蒸汽为环雾状流,湿蒸汽中液相主体以液滴形式存在。因此确定了以液相分布控制为湿蒸汽装置研制目标,装置中液相主体以液滴形式存在。对冷凝换热式和喷雾冷却式湿蒸汽标准装置中液相分布规律展开对比研究,讨论了两类装置液滴产生机理,在分析液滴粒径影响因素的基础上得到了粒径控制方法。冷凝换热式标准装置采用滴状冷凝的形式,当蒸汽流速大于10m/s,蒸汽对液滴的拖拽力在液滴脱落过程中起主导作用,液滴脱落直径小于2mm。喷雾冷却式标准装置通过对喷嘴孔径和加压压力的合理选择使得雾化液滴直径小于300μm。最终标准装置类型定为喷雾冷却式。为保证实验管段处汽液相达到平衡态形成稳定的湿蒸汽,展开液滴随蒸汽运动过程研究。应用Cheng阻力系数模型和Pasamehmetoglu&Nelson热传导模型,以装置需求为目标,确定液滴达到动热平衡的条件为速度温度与蒸汽相差10%和1%,计算了液滴速度温度达到稳定所需时间,得到湿蒸汽发展直管段长度,确定被检表安装位置。基于上述理论分析,选择0.7mm孔径压力喷嘴和可加压1MPa的齿轮泵实现喷雾冷却系统。将喷雾冷却系统安装于过热蒸汽装置主管路,实现喷雾冷却式湿蒸汽标准装置,实验管段位于喷嘴后3米。在该装置上运行测试,获得管路各部位压力温度信息,分析实验管段处涡街流量计状态。与冷凝换热式标准装置测试结果对比表明,本课题设计的喷雾冷却式标准装置的实验管段处湿蒸汽达到饱和,涡街流量计工作正常。
苏蕊[6]（2018）在《网板对好氧颗粒污泥反应器中流体力学环境影响的水力模拟研究》文中进行了进一步梳理活性污泥法在演进过程里逐步地改善,并衍生了一系列新型污水处理技术,目前已经是污水的主要处理方式;生物膜法有较大的生物量,其单位容积生物量是活性污泥的5-20倍。好氧颗粒污泥同时拥有上述两种技术在好氧生物方面的处理优势,不仅如此,对于一些厌氧型的生物也能够发挥出不错的处理效果,因此,好氧颗粒污泥快速形成的研究具有很好的研究价值。反应器中加入柔性网板,可以给生物膜的生长提供良好的载体,当网板上生物膜生长成熟后,随着过水断面水力剪切力增大,网板发生抖动,部分生物膜会发生脱落现象,实现系统内的活性污泥的增值,为颗粒污泥的形成创造必要的条件。同时网板优化流场,营造流体动力学环境,在网后形成卡门涡街,为生物絮体凝聚创造良好的水力条件,又可对初始颗粒进行振荡筛分,加速颗粒污泥的形成。本文的主要研究内容是对反应器中流场的水力模拟,并用PIV技术进行验证,找出在反应中最适宜颗粒污泥快速形成的影响因素。（1）根据颗粒污泥产生的机制可知,生物反应器中存在的混合溶液的运动模式属于湍流模式,该模式可以有效提高分子间的混合,有效提升扩散速度。若在过流断面安装相应的网板,网后将会显示出各向同性的湍流,其不但能够对湍流构造与能量分布造成影响,同时还会改变湍流的传质方式。所以,通过在反应器之中安装一系列带有特性的网格,能够对湍流构造进行改善,有效增强反应器的性能,促进活性污泥的颗粒化。（2）根据卡门涡街和过网水流的原理,模拟出形成稳定卡门涡街的网板参数,调整其网孔的大小,让网后出现的漩涡和颗粒保持在相同的大小尺度上,设计出材料为有机玻璃的反应池。反应池参数为:横截面面积沿水流方向串联,依次为300cm2、200cm2、375cm2,在反应区安装六层平行网板,每层网板之间的距离大约在250到330毫米之间,网丝的直径约在2到4毫米之间,在进行模拟之时,进水口的流量大小约在50L/h到150L/h之间,同时回流比保持着50%到150%之间。（3）通过水单相和气液两相的流场Fluent软件稳态模拟,以较为稳定的卡门涡街产生为标准,确定最佳水力参数即,网绳直径为4mm、网孔尺寸为1.0cm2、网板间距为290mm,气水比为8:1时。（4）通过水单相和气液两相的PIV分析不难发现,当网丝尺寸为4毫米、板间距离为290毫米、进水口的流量大小为80L/h、气体液体比例为8:1、孔径大小为1.0cm2之时,成功的采集到稳定的卡门涡街及流场的稳定状态,并且涡旋的形成速度在微气泡的作用下有所提高。与水力模拟的最佳水力控制条件相吻合。
孙宏军,汪波,李金霞,丁红兵[7]（2016）在《低含液率气液两相钝体绕流实验与机理》文中研究说明气液两相钝体绕流现象广泛存在于生产实践和社会生活中,其中气相中含少量液体是常见的两相流现象.通过实验,研究了常压下50,mm口径水平圆管中低含液率气液两相钝体绕流的涡街现象,就含液率对涡街信号的频率与幅值的影响进行比较分析,应用消除趋势波动法（DFA）对涡街信号进行处理,得到液相体积含率0.1%,左右是本实验条件下能产生稳定涡街的分界点.对实验流型——环状流进行了动力学分析,得到气、液相惯性力之比和液相韦伯数随含液率的变化规律,并从液相的分布与运动及气相夹带液滴对漩涡能量影响两方面,分析了涡街失稳的机理.最后利用拟合的两相斯特劳哈尔数和含液率之间的线性关系,使涡街在湿气及低含液率下的测量误差从6.37%,减小到2.03%,,对实际工程测量有一定的指导意义.
汪波[8]（2016）在《水平管湿蒸汽钝体绕流的数值仿真和机理研究》文中认为湿蒸汽是工业生产过程中最重要的流体介质,湿蒸汽流量的准确测量对于工业过程控制具有重要意义。涡街流量计由于其可靠性、简便性和经济性成为流量测量的一种有效手段,而涡街流量计来测量湿蒸汽也逐渐成为一种可被选择的方法,所以研究湿蒸汽钝体绕流旋涡脱落特性和机理,不仅可为利用涡街流量计测量湿蒸汽提供理论指导,还可促进气液两相流体动力学中两相涡街理论的发展。本文就水平管中湿蒸汽钝体绕流研究完成如下工作:1、两相流钝体绕流数值仿真和实验研究。由于湿蒸汽是一种特殊的气液两相流,所以借助气液两相流的研究方法来对湿蒸汽钝体绕流做前期的指导研究。利用Euler模型关于液滴对气液两相流涡街的影响进行了研究,比较了不同体积含液率、液滴直径以及液相与气相密度比对涡街形成的影响,同时利用实验平台就不同体积含液率进行了实验研究,并与仿真结果进行了分析对比。2、湿蒸汽钝体绕流数值仿真研究。利用离散相模型（DPM）就液滴的影响进行了进一步的研究,同时考虑了液滴的蒸发凝结作用,并利用DPM模型对于液滴的捕获能力,详细分析了液滴的数目、直径大小对涡街形成的影响,最后利用wall film模型初步探讨了液膜对于涡街的影响。3、通过漩涡理论来分析液滴对漩涡稳定性的影响,分析了液滴在漩涡中的运动和受力情况,研究了颗粒在涡街的运动模式以及对涡街失稳的机理作用,结合液滴的特性参数探讨了液滴对于涡街失稳的作用机制,为湿蒸汽和气液两相流中涡街理论提供了有益的探索。
张金晶[9]（2015）在《涡街流量计在气液两相流中的特性研究》文中研究表明两相流在工业管道中无处不在,例如大多数的换热器中都存在一种形态或者多种形态的两相流,这里有必要提出,两相流形态分为气-液两相流,气-固两相流,液-液两相流,液-固两相流。本文主要讨论的是气液两相流。涡街流量计是国民经济中最常用的流量计之一,它在单相流中的计量特性已经得到验证,取得了非常成功的应用,然而由于两相流动复杂,液相的引入破坏了气相涡街压力场,用涡街流量计测量会存在误差。截面含液率增加导致流场中的紊流脉动增强,气相旋涡强度降低,涡街信号逐步减弱,直至紊流脉动完全淹没涡街信号。由涡街两相流场的多变性造成的涡街信号随含液率增加而消失现象,只存在于两相流工况下,这一现象增加了涡街流量计用于两相流计量的复杂性,导致用于单相流的涡街流量计算模型不适用于两相流量计量,然而少有文献涉及气液两相流的涡街流场场强特性的研究。本课题主要围绕气液两相流中涡街压力场和速度场特性展开研究,主要完成以下工作:（1）以旋涡诱导流场理论为基础,结合单相流Karmon涡街特性,研究了分层流下非定常的不稳定Karmon涡街现象,建立了气液两相涡街诱导的压力场模型,给出了涡街信号减弱度计算式。（2）基于Basset-Boussinesq-Ossen方程和机械能守恒,从两相作用力出发推导了涡街能量的表达式,提出了脉动压力系数,用来衡量雾状流中钝体尾流涡街能量的大小,从理论上建立了脉动液相流速和压力系数之间的函数关系,它的一个推论用于判断涡街是否存在,提出了预测液相流速的新算法。（3）建立了标准孔板和涡街流量计用于气液两相流流量计量的联立方程。考虑到截面含气率、液滴夹带量、气液滑速比等两相参数的作用,流速廓形等物理现象的存在,从理论上建立了涡街频率与气相体积流量的换算关系。（4）提出了基于功率谱熵的参数调整随机共振系统,适用于强噪声下微弱信号的检测。利用频谱分析得到的谱熵调节系统参数,使系统运行于随机共振状态,用以检测气液两相流中涡街微弱信号。
张剑[10]（2014）在《水平管气液两相流钝体绕流机理研究》文中研究指明气液两相流广泛存在于工业现场。由于垂直管流的流场对称性好，具有相对简单的分析条件，目前有关气液两相流钝体绕流的研究多在此流况下开展。但实际工况中，非对称管流更普遍，水平管气液两相流是非对称管流的典型代表。因此，研究水平管气液两相流钝体绕流的机理有很大价值，本文主要完成以下工作：首先对水平管气液两相流钝体绕流进行了实验研究。根据水平管气液两相流流型图和高速摄像，将各实验点的流型划分成泡状流和段塞流。从测量结果的重复性、斯特劳哈尔数随体积含气率的变化和不同体积含气率的斯特劳哈尔数相关性三个方面对涡街稳定性进行了研究，得出体积含气率在15%以内能形成稳定涡街，含气率大于15%时，稳定涡街受到破坏，但仍有漩涡脱落，。其次结合实验条件，建立三维仿真模型，选用合适的网格对模型进行划分，分析模型的可行性。选择VOF多相流模型和RNG κ ε湍流模型，利用FLUENT仿真软件对某一组流量点进行数值模拟，采用实验与仿真频率、实验与仿真斯特劳哈尔数、理论h/l与仿真h/l、高速摄像与仿真相云图对比的方法论证了仿真结果的正确性。最后对仿真结果进行后处理，研究水平管气液两相流钝体绕流的机理，能解决由于实验手段中电信号采集受限的影响。研究表明随含气率增大涡街形成位置后移。通过对比纯液相和气液两相两种情形下流场信息变化情况和涡街发生体周向参数的差异，进一步研究了气相对漩涡脱落的影响，气相经过发生体后各流场参数间的相互关联关系以及各参数所包含的钝体绕流机理信息。
二、STABILITY OF VORTEX STREET IN GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、STABILITY OF VORTEX STREET IN GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW（论文提纲范文）
（1）环雾状流涡街测量特性与稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 单相旋涡脱落研究现状 |
| 1.2.1 涡街形成机制 |
| 1.2.2 旋涡脱落特性 |
| 1.2.3 钝体尾迹稳定性 |
| 1.3 两相流型及流动参数 |
| 1.3.1 气(汽)液两相流型 |
| 1.3.2 环雾状流及流动参数 |
| 1.4 两相旋涡脱落研究现状 |
| 1.4.1 两相涡街失稳特性 |
| 1.4.2 两相涡街“过读”特性 |
| 1.4.3 两相涡街过读关联式 |
| 1.5 问题的提出及研究架构 |
| 1.6 本文的创新点 |
| 1.7 本文的组织 |
| 第2章 载颗粒两相涡街动力学与稳定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于CFD的涡街尾迹动力学分析 |
| 2.2.1 控制方程与数值方案 |
| 2.2.2 颗粒在涡中的输运特性 |
| 2.2.3 颗粒对尾迹流场的影响 |
| 2.3 基于O-S方程的尾迹稳定性分析方法 |
| 2.3.1 局部绝对/对流不稳定理论 |
| 2.3.2 O-S方程的数值求解 |
| 2.3.3 算例及验证 |
| 2.4 载颗粒两相涡街失稳机制分析 |
| 2.4.1 载颗粒两相O-S稳定性方程 |
| 2.4.2 绝对/对流不稳定区分布 |
| 2.4.3 整体稳定性与涡街失稳 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于CWT脊方法的两相涡信号稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置与测量技术 |
| 3.2.1 环雾状流实验装置 |
| 3.2.2 液膜分离与计量技术 |
| 3.2.3 图像法液滴参数测量 |
| 3.3 基于CWT的脊提取方法 |
| 3.3.1 小波脊线理论 |
| 3.3.2 脊提取验证 |
| 3.4 涡信号稳定性分析 |
| 3.4.1 涡信号低频调制特性 |
| 3.4.2 周期稳定性与猝发特性 |
| 3.5 脊平均特征提取方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 环雾状流涡街频率特性过读建模 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 环雾状流涡街过读物理模型 |
| 4.2.1 过读主影响因素分析 |
| 4.2.2 两相斯特劳哈尔数建模 |
| 4.3 雾状流涡街过读CFD研究 |
| 4.3.1 控制方程 |
| 4.3.2 数值方案 |
| 4.3.3 频率过读特性分析 |
| 4.4 环雾状流涡街过读模型实验验证 |
| 4.4.1 干气工况仪表特性标定 |
| 4.4.2 液滴参数测量与估计 |
| 4.4.3 湿气工况过读特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于涡街频率特性过读补偿的湿气流量测量 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结合幅值模型的湿气过读补偿与流量测量 |
| 5.2.1 两相涡街信号幅值建模 |
| 5.2.2 湿气测量模型 |
| 5.3 结合频率波动的湿气过读补偿与流量测量 |
| 5.3.1 两相涡街信号脊波动特性 |
| 5.3.2 湿气测量模型 |
| 5.4 两种测量模型的比较与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于非侵入压力波动测量的涡街互相关流量计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高频响压力传感器设计 |
| 6.2.1 探头-变送器系统频响特性 |
| 6.2.2 微型高频压力传感器设计 |
| 6.3 相关测速取压位置优化 |
| 6.3.1 涡强度与质量 |
| 6.3.2 传感器间距 |
| 6.4 改进的对流速度估计算法 |
| 6.4.1 参数设置与信号预处理 |
| 6.4.2 改进的渡越时间估计算法 |
| 6.5 基于波动压力测量的宽量程涡街互相关流量计 |
| 6.6 基于波动压力测量的涡街互相关湿气流量测量 |
| 6.6.1 夹带率分析 |
| 6.6.2 对流系数建模 |
| 6.6.3 湿气测量模型 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 存在的问题及展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 附录A 主要符号说明 |
| 附录B 切比雪夫离散矩阵及坐标变换 |
| 致谢 |
（2）顶张力立管外流涡激-内流密度变化的动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 管外流场涡激振动的研究现状 |
| 1.2.2 管内流体对管道作用的研究现状 |
| 1.2.3 外流与内流联合作用的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 外界流场作用下顶张力立管的涡激振动 |
| 2.1 顶张力立管的基本结构及理论假设条件 |
| 2.1.1 顶张力立管的基本结构 |
| 2.1.2 理论建模的假设条件 |
| 2.2 涡激振动的发生机理及主要特征 |
| 2.2.1 漩涡的脱落 |
| 2.2.2 漩涡脱落的频率 |
| 2.2.3 流场对圆柱的作用力 |
| 2.2.4 涡激振动的主要特征 |
| 2.3 涡激振动的水动力模型 |
| 2.4 弹性支撑刚性圆柱的涡激振动 |
| 2.4.1 理论模型的建立 |
| 2.4.2 数值求解方法 |
| 2.4.3 与试验的对比验证 |
| 2.5 顶张力立管的涡激振动 |
| 2.5.1 理论模型的建立 |
| 2.5.2 数值求解方法 |
| 2.5.3 模态分析法 |
| 2.5.4 疲劳损伤指数 |
| 2.5.5 与试验的对比验证 |
| 2.6 涡激振动防范的主要措施 |
| 2.7 本章小节 |
| 第3章 管内流体密度变化与管道结构振动的耦合 |
| 3.1 管内气液两相流的基本特点及理论 |
| 3.1.1 气液两相流的流型 |
| 3.1.2 气液两相流的基本理论 |
| 3.1.3 气液两相流对管道的作用 |
| 3.2 管内流体密度变化的数学模型 |
| 3.2.1 流体密度变化模型 |
| 3.2.2 改进的流体密度变化模型 |
| 3.3 管内流体密度变化与管道振动的流固耦合 |
| 3.3.1 理论建模的假设条件 |
| 3.3.2 微段受力分析 |
| 3.3.3 质量守恒定律 |
| 3.3.4 流固耦合方程的建立 |
| 3.4 振动方程的数值求解 |
| 3.4.1 振动方程的无量纲化 |
| 3.4.2 有限差分法 |
| 3.4.3 Runge-Kutta积分法 |
| 3.5 理论模型与试验的对比验证 |
| 3.5.1 试验的简介 |
| 3.5.2 管内气液段塞流的模拟 |
| 3.5.3 与试验结果的对比验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 管内流体密度变化对管道的激励作用 |
| 4.1 输流管道的振动方程 |
| 4.1.1 粘弹性材料 |
| 4.1.2 管道的振动方程 |
| 4.1.3 参数激励的特点 |
| 4.2 振动方程的Galerkin方法离散 |
| 4.3 输流管道的特征复频 |
| 4.3.1 特征复频的求解 |
| 4.3.2 与已有理论解的对比验证 |
| 4.3.3 特征复频的影响分析 |
| 4.4 参数激励的稳定性分析 |
| 4.4.1 Floquet理论 |
| 4.4.2 不稳定性的判定 |
| 4.4.3 与试验的对比验证 |
| 4.4.4 不稳定性的影响分析 |
| 4.5 工程中不稳定性防范的建议 |
| 4.6 管道的非线性振动特性 |
| 4.6.1 管道的非线性振动方程 |
| 4.6.2 非线性振动方程的验证 |
| 4.6.3 亚临界区域内的振动 |
| 4.6.4 超临界区域内的振动 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 外流与内流联合作用下顶张力立管的振动特性 |
| 5.1 内外流作用下顶张力立管的振动方程 |
| 5.1.1 理论建模的假设条件 |
| 5.1.2 管外流场涡激振动的水动力模型 |
| 5.1.3 管内流体密度变化的数学模型 |
| 5.1.4 基于Hamilton原理推导管道的振动方程 |
| 5.1.5 振动方程的无量纲化 |
| 5.2 管内流体密度变化的参数激励 |
| 5.2.1 振动方程的离散降阶 |
| 5.2.2 固有频率的求解 |
| 5.2.3 参数激励的不稳定区域 |
| 5.3 理论模型与试验的对比验证 |
| 5.3.1 振动方程的数值求解 |
| 5.3.2 与试验的对比验证 |
| 5.4 内外流作用下管道的振动响应分析 |
| 5.4.1 内流密度变化频率对管道第一阶模态涡激振动的影响 |
| 5.4.2 内流密度变化频率对管道第二阶模态涡激振动的影响 |
| 5.4.3 内流密度变化频率对管道非锁定状态涡激振动的影响 |
| 5.4.4 内流密度变化幅值对管道涡激振动的影响 |
| 5.4.5 内流密度变化初始相位角对管道涡激振动的影响 |
| 5.5 内外流联合作用下管道结构振动的疲劳损伤 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 不同外流与内流作用下顶张力立管的振动特性 |
| 6.1 顶张力立管的主要参数 |
| 6.2 顶张力立管固有频率的影响分析 |
| 6.2.1 管内流速的影响 |
| 6.2.2 管内流体平均密度的影响 |
| 6.2.3 顶端张力的影响 |
| 6.3 管内流体密度变化的参数激励 |
| 6.4 外界流场流速的分布 |
| 6.5 均匀外流作用下立管的振动 |
| 6.5.1 立管的振动响应分析 |
| 6.5.2 立管振动的疲劳损伤 |
| 6.6 剪切外流作用下立管的振动 |
| 6.6.1 立管的振动响应分析 |
| 6.6.2 立管振动的疲劳损伤 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 管道输送气液两相流的试验 |
| 7.1 试验装置系统 |
| 7.2 试验组次及数据处理方法 |
| 7.2.1 试验组次 |
| 7.2.2 数据处理方法 |
| 7.3 管内气液两相流的流动状态 |
| 7.4 管道的振动响应分析 |
| 7.4.1 自由衰减试验 |
| 7.4.2 振动响应试验 |
| 7.5 管内流体压强的分析 |
| 7.5.1 管道上游压强 |
| 7.5.2 管道下游压强 |
| 7.6 本章小节 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 研究结论 |
| 8.2 论文创新点 |
| 8.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）基于脉动压力和涡街对流特性的湿气流量测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 两相涡街流量测量研究现状 |
| 1.2.2 涡街传感技术研究现状 |
| 1.3 课题提出的意义 |
| 1.4 主要研究内容和创新点 |
| 1.5 本文组织结构 |
| 第2章 基于流场波动压力测量的涡街测量原理 |
| 2.1 涡街流量测量原理 |
| 2.1.1 漩涡脱落与卡门涡街现象 |
| 2.1.2 涡街测量原理 |
| 2.2 基于相关测速的涡街壁面波动压力测量 |
| 2.2.1 基于相关测速的涡街测量原理 |
| 2.2.2 基于波动压力测量的涡街信号检测 |
| 2.3 高频响压力检测技术基础 |
| 2.3.1 压力传感器测量原理 |
| 2.3.2 压力传感器测量方式选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 微型高频响压力传感器设计与优化 |
| 3.1 微型高频响压力传感器整体设计要求 |
| 3.2 压阻敏感元件选型 |
| 3.3 传感器探头设计与结构优化 |
| 3.3.1 探头电气结构设计 |
| 3.3.2 探头结构微型化与封装 |
| 3.4 传感器处理电路与滤波电路设计 |
| 3.4.1 放大电路选型与分析 |
| 3.4.2 滤波电路设计与测试 |
| 3.5 传感器静态标定 |
| 3.5.1 气体活塞式压力计标定装置与标定参数 |
| 3.5.2 传感器静态标定与性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于壁面压力测量系统的两相涡街信号分析 |
| 4.1 雾状流实验平台 |
| 4.2 涡街测量系统优化与信号特性分析 |
| 4.3 基于非线性递归的涡街稳定性分析 |
| 4.3.1 非线性递归分析原理 |
| 4.3.2 基于非线性递归的雾状流涡街稳定性分析 |
| 4.4 基于相关计算的涡街稳定性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于相关测速的分相流量测量研究 |
| 5.1 相关测速参数选择与分析 |
| 5.1.1 采样频率的计算与选择 |
| 5.1.2 积分时间的计算与选择 |
| 5.2 基于相关测速的涡街对流特性分析与建模 |
| 5.3 分相流量预测模型与测量结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）涡街雾环状流实验系统优化与两相测量特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 涡街流量计研究背景及意义 |
| 1.2 国内外涡街流量计测量特性研究现状 |
| 1.3 课题主要内容及可行性分析 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 涡街两相流测量基础理论 |
| 2.1 涡街流量计基础 |
| 2.1.1 旋涡脱落过程 |
| 2.1.2 涡街流量计测量原理 |
| 2.1.3 旋涡发生体 |
| 2.1.4 旋涡频率检测的基本方法 |
| 2.2 湿气两相流动基础 |
| 2.2.1 湿气两相流型 |
| 2.2.2 湿气两相流动参数 |
| 2.3 基于涡街原理的湿气两相流测量 |
| 第3章 雾状两相流实验平台 |
| 3.1 基于雾化混合的两相流装置 |
| 3.1.1 水路控制模块 |
| 3.1.2 气液混合模块 |
| 3.1.3 气路控制模块 |
| 3.2 雾状流实验平台参数控制系统 |
| 3.2.1 控制柜及PLC |
| 3.2.2 控制目标与总体方案 |
| 3.3 MCGS上位机平台 |
| 3.3.1 MCGS组态软件 |
| 3.3.2 上位机组态设计 |
| 3.3.3 上位机通讯调试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于PLC的压力流量自整定控制研究 |
| 4.1 模糊PID理论及实现 |
| 4.1.1 模糊控制理论 |
| 4.1.2 模糊PID控制器 |
| 4.2 基于PLC的压力流量控制器设计 |
| 4.2.1 基于相对增益的压力流量解耦方法 |
| 4.2.2 压力流量控制器设计 |
| 4.3 控制器性能测试 |
| 4.3.1 压力控制器测试 |
| 4.3.2 流量控制器测试 |
| 4.3.3 压力流量控制器联调 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于PLC的无超调温湿度控制研究 |
| 5.1 蒸发器设计 |
| 5.1.1 有限空间液滴蒸发模型 |
| 5.1.2 蒸发器结构设计 |
| 5.1.3 液滴蒸发数值仿真 |
| 5.2 温湿度模糊控制器设计 |
| 5.3 温度控制优化的讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 雾环状流涡街两相测量特性实验研究 |
| 6.1 信号处理与采集系统 |
| 6.1.1 涡街信号处理系统 |
| 6.1.2 信号采集系统 |
| 6.2 涡街标定与湿度影响研究 |
| 6.2.1 涡街单相气标定实验 |
| 6.2.2 湿度对涡街测量特性影响研究 |
| 6.3 雾环状流涡街流量测量特性实验研究 |
| 6.3.1 实验条件 |
| 6.3.2 涡街信号时频域分析 |
| 6.3.3 涡街过读研究 |
| 6.4 涡街过读的主要影响因素实验验证 |
| 6.4.1 环状流液膜收集与计量装置 |
| 6.4.2 液滴夹带率测量及其影响验证 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 课题总结 |
| 7.2 存在问题与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）湿蒸汽标准装置设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 湿蒸汽物理特性与流型变化 |
| 1.2.1 湿蒸汽物理特性 |
| 1.2.2 湿蒸汽流型变化 |
| 1.3 湿蒸汽标准装置的国内外研究现状 |
| 1.3.1 冷凝换热式湿蒸汽标准装置 |
| 1.3.2 喷雾冷却式湿蒸汽标准装置 |
| 1.4 创新点与研究内容 |
| 第2章 基于涡街失稳现象的湿蒸汽液相分布规律研究 |
| 2.1 涡街流量计基本工作原理 |
| 2.2 低含液率下涡街流量计测量偏差分析 |
| 2.3 低含液率下涡街稳定性分析 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 冷凝换热式湿蒸汽标准装置液相分布研究 |
| 3.1 实验管段干度计算方法 |
| 3.2 冷凝换热的形式与分类 |
| 3.3 滴状冷凝的实现 |
| 3.4 滴状冷凝液滴初始粒径研究 |
| 3.4.1 基于受力平衡的液滴脱落尺寸计算 |
| 3.4.2 两个模型竖直壁面脱落粒径计算结果对比 |
| 3.4.3 蒸汽流动时竖直与水平壁面液滴脱落直径对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 喷雾冷却式湿蒸汽标准装置液相分布研究 |
| 4.1 实验管段干度计算方法 |
| 4.2 喷嘴种类及其特性 |
| 4.2.1 两相流喷嘴 |
| 4.2.2 旋转喷嘴 |
| 4.2.3 压力喷嘴 |
| 4.3 喷嘴类别选择与雾化液滴粒径范围 |
| 4.4 湿蒸汽标准装置类别选择 |
| 第5章 蒸汽中液滴运动与传热过程研究 |
| 5.1 液滴在蒸汽环境中运动过程研究 |
| 5.1.1 夹带液滴受力分析 |
| 5.1.2 夹带液滴动平衡时间计算 |
| 5.1.3 阻力系数模型选择与动平衡定义 |
| 5.2 液滴与蒸汽传热平衡时间计算 |
| 5.2.1 传热模型 |
| 5.2.2 传热模型对比与热平衡定义 |
| 5.3 蒸汽中夹带液滴状态计算软件 |
| 5.3.1 软件功能概述 |
| 5.3.2 软件实现思路 |
| 5.3.3 计算结果范例 |
| 第6章 喷雾冷却式湿蒸汽标准装置设计与实验 |
| 6.1 过热蒸汽标准装置介绍 |
| 6.2 喷雾冷却环节设计 |
| 6.2.1 结构设计 |
| 6.2.2 喷嘴选择 |
| 6.2.3 直管段长度计算 |
| 6.3 实验数据与分析 |
| 6.3.1 实验装置与流程 |
| 6.3.2 实验管段处蒸汽状态分析 |
| 6.3.3 被检涡街流量计信号分析 |
| 6.4 两类湿蒸汽标准装置实验对比 |
| 6.4.1 冷凝换热式湿蒸汽装置介绍 |
| 6.4.2 实验管段处流体状态对比分析 |
| 6.4.3 被检涡街流量计信号对比分析 |
| 6.5 装置优化分析 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）网板对好氧颗粒污泥反应器中流体力学环境影响的水力模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 绪论 |
| 1 背景研究 |
| 1.1 技术背景 |
| 1.1.1 活性污泥法 |
| 1.1.2 厌氧污泥床的启示 |
| 1.1.3 国内外研究状况 |
| 1.2 颗粒污泥的度量 |
| 1.3 好氧颗粒污泥的优点 |
| 1.4 好氧颗粒污泥反应器 |
| 1.5 技术路线 |
| 1.5.1 主要目标 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 技术难点 |
| 1.5.4 创新点 |
| 1.5.5 技术路线 |
| 2 反应器中的水力模拟研究 |
| 2.1 设计模型的理论基础 |
| 2.2 设计模型的流体力学基础 |
| 2.3 模型设计 |
| 2.3.1 实验模型及参数 |
| 2.3.2 数值模型建立 |
| 2.3.3 边界条件设置 |
| 2.3.4 小结 |
| 2.4 水单相水力模拟 |
| 2.4.1 不同参数对模型内部流场环境的影响 |
| 2.4.2 结论与分析 |
| 2.5 气液两相水力模拟 |
| 2.5.1 模型比选及控制方程 |
| 2.5.2 气液两相流中影响涡旋稳定的控制参数 |
| 2.5.3 不同气水比对模型内部流场环境的影响 |
| 2.5.4 结论与分析 |
| 2.6 小结 |
| 3 PIV示踪验证 |
| 3.1 标定 |
| 3.2 示踪粒子质量的确定 |
| 3.3 粒子图像的采集及对比分析 |
| 3.3.1 水流粒子图像及速度矢量图 |
| 3.3.2 气液两相流粒子图像及速度矢量图 |
| 3.3.4 试验测试结果与分析 |
| 3.4 小结 |
| 4 结语与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）低含液率气液两相钝体绕流实验与机理（论文提纲范文）
| 1 涡街原理与实验系统 |
| 1.1 涡街形成原理 |
| 1.2 实验系统 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 2.1 含液率对涡街信号的影响 |
| 2.2 基于消除趋势波动法的信号分析 |
| 3 涡街稳定性分析及工程应用 |
| 3.1 涡街稳定性分析 |
| 3.2 低含液率下涡街测量应用 |
| 4 结语 |
（8）水平管湿蒸汽钝体绕流的数值仿真和机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 涡街流量计概述 |
| 1.2 两相流及多相流测量 |
| 1.3 湿蒸汽应用背景和测量方法简介 |
| 1.3.1 湿蒸汽工业应用背景 |
| 1.3.2 湿蒸汽测量方法概述 |
| 1.4 湿蒸汽研究进展 |
| 1.4.1 干度测量研究 |
| 1.4.2 湿蒸汽数值研究 |
| 1.5 章节安排及创新点 |
| 1.5.1 章节安排 |
| 1.5.2 研究创新点 |
| 第二章 湿蒸汽特性及涡街测量原理介绍 |
| 2.1 两相流流型及相关参数 |
| 2.1.1 气液两相流流型及相关参数 |
| 2.2 湿蒸汽物理特性和流型变化过程 |
| 2.2.1 湿蒸汽物理特性 |
| 2.2.2 湿蒸汽流型及相关参数介绍 |
| 2.3 涡街测量原理 |
| 2.4 关于湿蒸汽的钝体绕流的讨论 |
| 2.4.1 两相流钝体扰流液滴影响 |
| 2.4.2 两相流钝体扰流液膜影响 |
| 2.4.3 湿蒸汽钝体扰流研究方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 两相钝体绕流数值仿真与实验研究 |
| 3.1 数值仿真简介 |
| 3.2 仿真模型简介 |
| 3.3 数值仿真模型建立 |
| 3.3.1 计算几何模型 |
| 3.3.2 尺寸设置 |
| 3.3.3 网格划分 |
| 3.3.4 数值方案 |
| 3.4 液滴特性参数数值仿真研究 |
| 3.4.1 体积含液率影响 |
| 3.4.2 液滴直径影响 |
| 3.4.3 液相密度影响 |
| 3.5 两相流实验系统搭建和实验研究 |
| 3.5.1 实验系统 |
| 3.5.2 信号采集系统 |
| 3.5.3 实验结果分析 |
| 3.6 数值仿真和实验的分析对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 湿蒸汽钝体绕流数值仿真研究 |
| 4.1 DPM模型简介 |
| 4.1.1 加热冷却模型 |
| 4.1.2 蒸发模型 |
| 4.1.3 沸腾模型 |
| 4.2 湿蒸汽仿真模型建立 |
| 4.2.1 几何建模 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 数值方案及边界条件 |
| 4.3 湿蒸汽DPM三维仿真研究 |
| 4.3.1 湿蒸汽干度影响 |
| 4.3.2 湿蒸汽液滴直径大小影响 |
| 4.3.3 湿蒸汽液滴数目影响 |
| 4.3.4 总结与讨论 |
| 4.4 湿蒸汽仿真wall film模型初探 |
| 4.4.1 数值模拟wall film模型简介 |
| 4.4.2 空圆管wall film模型仿真 |
| 4.4.3 带发生体的圆管中wall film模型初探研究 |
| 4.5 液滴的特性参数总结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 液滴与涡街相互作用机制与涡街失稳 |
| 5.1 旋运动与颗粒动力学分析 |
| 5.1.1 旋涡运动理论简介 |
| 5.1.2 涡街中颗粒的动力学分析 |
| 5.1.3 液滴在涡街中的运动 |
| 5.2 液滴在振荡气相中响应的理论分析 |
| 5.2.1 液滴的受力分析 |
| 5.2.2 粒子运动 |
| 5.2.3 系统频率响应 |
| 5.2.4 不同液滴运动模式 |
| 5.3 液滴与涡街的作用机制及影响因素分析 |
| 5.3.1 液滴与涡街的作用机制 |
| 5.3.2 液滴直径的影响 |
| 5.3.3 密度比的影响 |
| 5.3.4 液滴加载量的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）涡街流量计在气液两相流中的特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 气液两相流量计量研究现状 |
| 1.2 课题的提出 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 创新点 |
| 第二章 涡街流量计工作原理及计量特性 |
| 2.1 涡街流量计研究现状 |
| 2.2 旋涡脱落现象 |
| 2.3 涡街流量计工作原理 |
| 2.4 传感器 |
| 2.4.1 旋涡发生体 |
| 2.4.2 检测元件 |
| 2.4.2.1 力/力矩传感器 |
| 2.4.2.2 超声传感器 |
| 2.4.2.3 差压传感器 |
| 2.5 涡街流量计的信号处理 |
| 2.5.1 测量信号的分析 |
| 2.5.2 涡街信号的频谱分析 |
| 2.6 涡街流量计用于气液两相流 |
| 第三章 分层流中涡街信号幅值的研究 |
| 3.1 研究现状与意义 |
| 3.2 涡街诱导的速度场 |
| 3.2.1 单相流中涡街诱导的速度场 |
| 3.2.2 两相流中涡街诱导的速度场 |
| 3.3 算法的实现 |
| 3.3.1 截面含气率与相对NAS的关系 |
| 3.3.2 NAS与两相流其他参数的关系 |
| 3.4 实验装置与流程 |
| 3.4.1 实验设备 |
| 3.4.2 实验流程 |
| 3.5 验证与评价 |
| 3.5.1 理论分析的定性验证 |
| 3.5.2 理论分析的定量验证 |
| 3.5.3 涡街流量计计量气相体积流量的修正 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 雾状流下钝体尾流的脉动压力系数 |
| 4.1 研究现状与背景 |
| 4.2 基本方程 |
| 4.2.1 相间力 |
| 4.2.2 涡街的机械能 |
| 4.2.3 脉动压力系数 |
| 4.3 脉动压力系数的特征 |
| 4.4 实验介绍 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 实验流程和数据处理 |
| 4.5 涡街存在的判据 |
| 4.6 液相流速的预测算法 |
| 4.6.1 算法介绍 |
| 4.6.2 算法评价 |
| 4.7 结论 |
| 第五章 涡街流量计用于空气-水与蒸汽两相流量计量的差异性 |
| 5.1 气液两相流型图 |
| 5.2 流动状态和流动参数 |
| 5.3 环状流中涡街诱导的速度场 |
| 5.4 不同工况下涡街信号差异性 |
| 第六章 涡街流量计用于湿蒸汽的流量计量 |
| 6.1 研究背景及意义 |
| 6.2 流动参数预测式的选择 |
| 6.2.1 截面含气率预测式 |
| 6.2.2 夹带量预测式 |
| 6.3 标准孔板-涡街流量计组合测量湿饱和蒸汽 |
| 6.3.1 测量原理 |
| 6.3.2 标准孔板测量液相体积流量 |
| 6.4 涡街流量计测量气相体积流量 |
| 6.4.1 修正算法 |
| 6.4.2 两相参数对修正因子的作用 |
| 6.5 修正算法的验证 |
| 第七章 两相流中涡街微弱信号的检测 |
| 7.1 研究背景与意义 |
| 7.2 两相流涡街信号特征 |
| 7.3 自适应的随机共振方法 |
| 7.3.1 随机共振简介 |
| 7.3.2 控制参数对系统输出的影响 |
| 7.3.2.1 调节跃迁阀值的参数a |
| 7.3.2.2 阻尼系数k对噪声的抑制 |
| 7.3.3 自适应参数调节 |
| 7.3.3.1 功率谱熵原理 |
| 7.3.3.2 基于功率谱熵的系统参数自适应调节 |
| 7.4. 自适应随机共振用于两相流涡街信号的检测 |
| 7.4.1 信噪比的改善 |
| 7.4.2 系统不确定度 |
| 7.5 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）水平管气液两相流钝体绕流机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 涡街流量计概述 |
| 1.2 水平管气液两相流钝体绕流的研究意义及现状 |
| 1.2.1 水平管气液两相流钝体绕流实验研究 |
| 1.2.2 多相流仿真模型 |
| 1.2.3 水平管气液两相流数值模拟研究 |
| 1.2.4 气液两相钝体绕流数值模拟研究 |
| 1.3 课题的研究内容和创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究创新点 |
| 1.4 本论文的组织框架 |
| 第二章 气液两相流钝体绕流测量系统的建立 |
| 2.1 钝体绕流运动及旋涡分离过程 |
| 2.2 水平管气液两相流基本知识 |
| 2.2.1 气液两相流的相关参数及计算方法 |
| 2.2.2 水平管气液两相流流型图 |
| 2.3 实验平台简介 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 水平管气液两相流钝体绕流的实验研究 |
| 3.1 实验条件 |
| 3.2 实验流型 |
| 3.3 涡街稳定性分析 |
| 3.3.1 涡街信号重复性分析 |
| 3.3.2 气液两相斯特劳哈尔数分析 |
| 3.3.3 斯特劳哈尔数相关系数分析 |
| 3.4 不同体积含气率涡街信号分析 |
| 3.5 本单小结 |
| 第四章 水平管气液两相流钝体绕流数值仿真研究 |
| 4.1 问题的提出 |
| 4.2 仿真模型的建立 |
| 4.2.1 三维仿真模型 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.3 仿真模型选择与参数设置 |
| 4.3.1 多相流模型的选择 |
| 4.3.2 VOF 模型的简介 |
| 4.3.3 边界条件与求解器设置 |
| 4.4 模型的可行性分析 |
| 4.5 仿真结果可靠性验证 |
| 4.5.1 仿真与涡街频率对比 |
| 4.5.2 仿真与实验斯特劳哈尔数对比 |
| 4.5.3 仿真 h/l 与理论 h/l 对比 |
| 4.5.4 仿真相云图与高速摄影图像对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 水平管气液两相稳定涡街形成机理分析 |
| 5.1 含气率对涡街形成位置的影响 |
| 5.2 气相对流场信息的影响 |
| 5.2.1 流场信息周期内的变化 |
| 5.2.2 气相对漩涡脱落的影响 |
| 5.2.3 气相对发生体周向参数的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、STABILITY OF VORTEX STREET IN GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW（论文参考文献）
- [1]环雾状流涡街测量特性与稳定性研究[D]. 李金霞. 天津大学, 2020
- [2]顶张力立管外流涡激-内流密度变化的动力特性研究[D]. 谢武德. 天津大学, 2020(01)
- [3]基于脉动压力和涡街对流特性的湿气流量测量研究[D]. 李潇亮. 天津大学, 2019
- [4]涡街雾环状流实验系统优化与两相测量特性研究[D]. 张哲晓. 天津大学, 2018(06)
- [5]湿蒸汽标准装置设计研究[D]. 牛守梓. 天津大学, 2018(06)
- [6]网板对好氧颗粒污泥反应器中流体力学环境影响的水力模拟研究[D]. 苏蕊. 兰州交通大学, 2018(04)
- [7]低含液率气液两相钝体绕流实验与机理[J]. 孙宏军,汪波,李金霞,丁红兵. 天津大学学报(自然科学与工程技术版), 2016(05)
- [8]水平管湿蒸汽钝体绕流的数值仿真和机理研究[D]. 汪波. 天津大学, 2016(11)
- [9]涡街流量计在气液两相流中的特性研究[D]. 张金晶. 天津大学, 2015(08)
- [10]水平管气液两相流钝体绕流机理研究[D]. 张剑. 天津大学, 2014(05)
标签：振动频率论文;