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层析成像在冰水两相流参数测量中的应用 被引量：5
1
作者 张建国 马福昌 窦银科 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1981-1987,共7页
提出将电阻层析成像(ERT)技术应用于冰水两相流相含率、相分布等特征参数的测量,并设计了ERT测量系统,研究了基于图像的相含率计算方法。阐述了ERT系统的工作原理,提出了16电极ERT系统的设计方案。介绍了线性反投影图像重构算法(LBP);... 提出将电阻层析成像(ERT)技术应用于冰水两相流相含率、相分布等特征参数的测量,并设计了ERT测量系统,研究了基于图像的相含率计算方法。阐述了ERT系统的工作原理,提出了16电极ERT系统的设计方案。介绍了线性反投影图像重构算法(LBP);并结合数字图像处理技术,提出了截面相含率的计算方法。最后,通过一组实验验证了电阻层析成像技术应用于冰水两相流检测的可行性。实验结果表明:通过ERT系统可以获得管道内冰柱在水中的位置以及实时运动结果,直观反映冰水两相介质的相分布;另外,通过ERT系统可以近似地真实反映冰柱的相对大小,两次截面相含率测量误差分别为6%与2.8%。研究表明,ERT技术可以实现冰水两相流的实时在线监测,而且具有良好的测量准确度。 展开更多
关键词 电阻层析成像 两相流 冰水两相 相含率
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冰水两相流管道冲蚀磨损影响与防护 被引量：8
2
作者 刘寒秋 刘爱华 +1 位作者 范世东 危卫 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期109-116,共8页
目的研究低温条件下冰晶颗粒随水流进入弯管并对弯管造成的冲蚀磨损,确定弯管关键防护区域。方法通过欧拉-拉格朗日双向耦合法,研究了冰晶颗粒的斯托克斯数、流速、粒径、质量流率以及管道弯径比对磨损特性的影响。结果冰晶颗粒的斯托... 目的研究低温条件下冰晶颗粒随水流进入弯管并对弯管造成的冲蚀磨损,确定弯管关键防护区域。方法通过欧拉-拉格朗日双向耦合法,研究了冰晶颗粒的斯托克斯数、流速、粒径、质量流率以及管道弯径比对磨损特性的影响。结果冰晶颗粒的斯托克斯数会显著影响最大磨损率区域变化,当斯托克斯数由2.8增大至5.84时,最大磨损率区域由弯头内侧拱壁向弯头外拱壁与出口管道连接处转移,斯托克斯数高出或低于该范围时,最大磨损率位置不再发生变化,斯托克斯数的增加在一定范围内对最大磨损率没有绝对性影响。流速、粒径和质量流率的增大会使得最大磨损率不断升高,粒径和流速的变化会改变最大冲蚀磨损区域,而质量流率的改变对最大冲蚀磨损区域没有明显影响。弯径比的增大也会使得最大冲蚀磨损区域由弯头内拱壁向外拱壁与直管连接处转移,并降低最大磨损率。结论冰水两相流弯管的最大冲蚀磨损区域主要集中在弯头内拱壁、弯头外拱壁与出口直管连接处、靠近弯头侧壁三处,且大弯径比的管道可实现减磨防护。 展开更多
关键词 管道 冰水两相流 冲蚀磨损 数值模拟
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管道冰水两相流动阻力特性的数值模拟 被引量：6
3
作者 邓义斌 王飞显 范世东 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2015年第3期533-536,共4页
在忽略相变的前提下,利用Fluent对水平管内冰水两相流动的阻力特性开展数值模拟研究.考察不同颗粒碰撞弹性恢复系数对管道流动压力损失的影响,对清水与冰水两相流动的管道压力损失进行分析比较.研究冰水两相流在不同水流流速、颗粒直径... 在忽略相变的前提下,利用Fluent对水平管内冰水两相流动的阻力特性开展数值模拟研究.考察不同颗粒碰撞弹性恢复系数对管道流动压力损失的影响,对清水与冰水两相流动的管道压力损失进行分析比较.研究冰水两相流在不同水流流速、颗粒直径、颗粒质量流量、管壁粗糙度的管道阻力特性,并与含沙水流进行比较.计算结果表明,碰撞弹性恢复系数、水流流速、颗粒直径、颗粒质量流量对管内两相流动阻力特性影响显著,相同条件下管道流动阻力从大到小依次为冰水两相流、含沙水流、水. 展开更多
关键词 管道 冰水两相流 含沙水流 阻力特性 数值模拟
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大气中冰水两相粒子的电磁散射特性研究 被引量：3
4
作者 刘西川 高太长 +1 位作者 刘磊 杨树臣 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2013年第1期71-82,共12页
为了研究大气中冰水两种相态共同存在时粒子的电磁散射特性,本文从Aden-Kerker散射理论出发,分别计算了外包水膜冰球和外包冰膜水球在S波段、C波段和X波段的电磁散射特性,讨论外层覆膜相态和厚度对粒子散射特性的影响;并在MP粒子谱分布... 为了研究大气中冰水两种相态共同存在时粒子的电磁散射特性,本文从Aden-Kerker散射理论出发,分别计算了外包水膜冰球和外包冰膜水球在S波段、C波段和X波段的电磁散射特性,讨论外层覆膜相态和厚度对粒子散射特性的影响;并在MP粒子谱分布和Gamma粒子谱分布的基础上,讨论了融化冰球和冻雨群粒子在S波段、C波段和X波段的衰减、散射、吸收和后向散射特性.结果表明,粒子的衰减截面和后向散射截面并不随外包膜厚度的增大呈现单调变化的趋势,而是与粒子的尺度参数有关,且在不同波段呈现不同的变化特征;融化冰球和过冷却雨的衰减系数、散射系数、吸收系数和后向散射系数与频率和降水强度呈正相关关系,其中MP分布的传播系数要比Gamma分布的传播系数大.此结论对于研究冰水两相粒子对电磁波的散射机制、提高天气雷达探测精度、改善冰水两相粒子的探测效果等具有重要意义. 展开更多
关键词 Aden-Kerker散射理论 冰水两相粒子 电磁散射特征
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冰水两相流中浮冰运动特性研究 被引量：1
5
作者 金占军 穆祥鹏 +2 位作者 陈文学 吴艳 文镕 《水利科技与经济》 2016年第5期1-5,共5页
采用非恒定RNG k-ε紊流模型,结合自由面追踪的VOF法对冰块受力进行了三维数值模拟研究。通过与Dow Ambtman的物理模型试验数据对比,验证了该模型的准确性与可靠性。模拟结果表明,冰块受力与冰厚和冰水相对速度有关。相对流速较小时,冰... 采用非恒定RNG k-ε紊流模型,结合自由面追踪的VOF法对冰块受力进行了三维数值模拟研究。通过与Dow Ambtman的物理模型试验数据对比,验证了该模型的准确性与可靠性。模拟结果表明,冰块受力与冰厚和冰水相对速度有关。相对流速较小时,冰块厚度对浮冰底部水压力影响不大;相对流速较大时,冰块厚度越大,浮冰底部前缘水压力越小。对于长宽均为0.4 m、厚度为0.15~0.2 m的冰块,临界翻转相对流速在0.25~0.3 m/s之间,随着冰厚的增加,临界翻转相对流速也相应增加。该研究成果对于分析冰水二相流输水具有一定参考意义。 展开更多
关键词 浮冰 冰水两相流 水压力 相对流速 冰厚 水流拖曳力
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管道冰水两相流动临界流速的数值模拟
6
作者 王飞显 王文博 《内燃机与配件》 2023年第10期98-100,共3页
为了研究极地船舶海水管道内冰水两相流动阻力问题,运用Fluent软件建立了水平管固液两相流动的临界流速值计算模型。验证了运用欧拉-欧拉模型模拟管道固液两相流动的有效性,确定了管道两相流动的充分发展段;然后从管道平均压降、固相分... 为了研究极地船舶海水管道内冰水两相流动阻力问题,运用Fluent软件建立了水平管固液两相流动的临界流速值计算模型。验证了运用欧拉-欧拉模型模拟管道固液两相流动的有效性,确定了管道两相流动的充分发展段;然后从管道平均压降、固相分布及流态变化研究临界流速;经与文献实验值比较,结果表明:通过分析不同流速下冰水两相的流态变化,可以计算得到较为精准的临界流速范围值。 展开更多
关键词 管道 冰水两相流 临界流速 数值模拟
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邮轮管路系统两相流流动特性仿真分析
7
作者 徐立 刘冠辰 +2 位作者 刘宗强 黄长绪 钱作勤 《船海工程》 北大核心 2019年第4期73-76,共4页
针对邮轮在极地航行时海水冷却管路系统发生冰堵的问题,基于颗粒动力学理论建立欧拉-欧拉双流体模型耦合相间传质模型,通过实验法和FLUENT数值仿真对比分析两相流流经水平圆管时入口流速和入口含冰率对两相流流态的影响。实验观测与仿... 针对邮轮在极地航行时海水冷却管路系统发生冰堵的问题,基于颗粒动力学理论建立欧拉-欧拉双流体模型耦合相间传质模型,通过实验法和FLUENT数值仿真对比分析两相流流经水平圆管时入口流速和入口含冰率对两相流流态的影响。实验观测与仿真结果表明,海冰移动床的堆积是导致管路发生冰堵的主要因素;提高管道入口两相流速度有利于减弱冰晶颗粒在管道内部的非均匀分布状态,减少移动冰床的堆积;随着入口含冰率的增大,冰晶沿管道截面速度的不对称性分布随之减小,海冰速度场沿管道横截面呈现对称分布。 展开更多
关键词 冰水两相流 含冰率 入口流速 移动床 流动特性
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