微通道Taylor流及氣液兩相流型模擬研究.pdf

1、本論文對微通道中Taylor流流體力學特性及氣液兩相流型進行模擬研究，采取了適當網(wǎng)格劃分方法研究Taylor流流體力學特性，考察了流體物性對流型圖的影響。
　　提出了一種用于微通道氣液兩相流模擬的漸變網(wǎng)格的劃分方法，用以捕捉氣液兩相流在微通道壁面處的液膜。藉此建立了微通道氣液兩相Taylor流的二維模擬計算模型，在商用FLUENT軟件和VOF模型下，針對不同的氣液相表觀流速，模擬了不同截面寬度（0.1mm~1mm）的T型結(jié)構微通道

2、氣液兩相流。漸變網(wǎng)格的劃分方法既能保證準確地捕捉到微通道壁面處的液膜又能保證計算的高效性。通過這種方法得到的流體力學特性的模擬結(jié)果與前人的實驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗關聯(lián)式都吻合的很好。本文總結(jié)了在建立物理模型時漸變網(wǎng)格劃分的主要規(guī)律，以保證能夠穩(wěn)定而準確地捕捉到液膜。由于液膜厚度的大小對氣液彈長度的預測會產(chǎn)生一定的影響，因此提出了新的氣液彈長度預測的經(jīng)驗關聯(lián)式，本文把文獻中的氣液彈長度經(jīng)驗關聯(lián)式和氣液彈長度的實驗數(shù)據(jù)與新的氣液彈長度經(jīng)驗關聯(lián)式進行對

3、比，進一步證明了新氣液彈長度經(jīng)驗關聯(lián)式的準確性和可靠性。
　　建立了T型結(jié)構微通道氣液兩相流型的物理模型和二維數(shù)學模型，首先驗證了網(wǎng)格密度的大小對模擬結(jié)果沒有影響，進一步模擬出不同氣液相表觀流速下的流型，發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果與文獻中的實驗結(jié)果相吻合，從而說明本文所建立的數(shù)學模型和求解算法的合理性。模擬過程中通過改變液相組成，考察了粘度和表面張力對氣液兩相流型分布的影響，與前人的實驗結(jié)果進行對比。模擬研究表明：液相流體粘度的改變，對流型分布