冰漿輸運過程流動特性研究.pdf

1、冰漿作為一種性能優(yōu)越的潛熱蓄能和輸送介質，具有蓄能密度高、傳熱性能好、流動性和可泵送等優(yōu)點，在蓄能空調、工業(yè)冷卻和食品冷藏等領域有極大的應用潛力。但目前仍未規(guī)模應用的主要障礙在于冰漿輸運、儲存過程中受管道系統(tǒng)影響，冰漿流體呈現(xiàn)復雜的流動特征，如分層、聚集等，容易堵塞管道。因此，研究冰漿輸運過程中的流動特性具有重要的理論和工程指導意義。
　　本文首先闡述了冰漿的制取方法，并對各種方法的優(yōu)缺點做了介紹，同時歸納了國內外描述冰漿流動的模

2、型及研究成果，并對離心泵內液固兩相流的研究現(xiàn)狀做了簡要介紹，為冰漿輸運特性研究提供一個參考。建立混合物模型來模擬研究冰漿在水平直管，90°彎管及離心泵內的流動狀態(tài)。
　　通過不同管徑水平直管的數(shù)值模擬計算，獲得了冰漿在直管內的流場，分析了冰漿在管內的流速分布和冰晶顆粒的體積分布；研究了流速、管徑、顆粒濃度及冰晶顆粒大小等參數(shù)與壓降之間的關系。對冰漿在90°彎管內的流動特性進行了數(shù)值模擬研究，獲得了彎管內冰漿的流場和冰晶顆粒的運動軌

3、跡，探討了彎管管徑、曲率半徑及冰漿的流速、濃度參數(shù)對彎管內冰漿壓降的影響；發(fā)現(xiàn)了彎管內二次流現(xiàn)象對冰晶顆粒的運動軌跡產生的影響；提出了一種彎管的改進結構，認為改進的彎管模型能夠有效的避免彎管內的二次流現(xiàn)象，改變冰晶顆粒的運動軌跡，降低了冰堵發(fā)生的概率；搭建實驗臺，運用聚乙烯顆粒代替冰漿顆粒，觀察其在管內的流動狀態(tài)，實驗結果和模擬結果做了對比分析。重點分析了冰漿流體在離心泵內的速度分布規(guī)律，壓強分布及速度矢量分布情況，并探討了流量、冰晶體