应用改型三通实现气液两相流的等干度分配
利用T型三通测量气液两相流体的流量和干度
（ 安 交 通 大 学 热 能 工 程 系 ， 西 西 安 ７０ ４ ） 西 陕 １０９
摘
要 ： 用 Ｔ型 三 通 的 相 分 离特 性 ， 被 测 气 液 两 相 流 体 利 从
三通组 成 这 种 测 量 系 统 的 方 法 ， 论 分 流 系 数 的 特 讨
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第１卷（ 第１ 期） ７ 总 ０ ０
热
能
动
力
工 程
２２ 月 ０ 年７ ０
文章 编号 ： ０ — ｏ ０ ２０ ）４ ３６ ０ １ １ ２６ （ｏ２ ０ —０３ — ３ ０
利 用 Ｔ型 三通测 量 气液 两 相流体 的流量 和 干 度
及流 型变 化对 测 量 过 程 的影 响 ， 时 又具 有 较 小 的 同
Ｇ 一 斗 ｌ —— ｛ ＿ —— 斗 ，
图 １ Ｔ型 三 通 示意 图
Ｇ 分 别 是 侧 支 管 和 主 管
入 口质 量 流 速 。 式 中可 以看 出 ， 三 通 的相 分 离 从 Ｔ型 现 象 是 十 分 严 重 的 ， 支 管 内 的 干度 就 愈 高 ， Ｇ 侧 当侧 支 管 直 径一 定 时 ， 果 Ｇ 降 到某 一 临 界值 ， 会 升 高 到 如 １再 进 一 步 降低 Ｇ ， 将保 持 等 于 １式 （） ， ３ ， １ 不再 成
立。 为确定 上述 Ｇ 的临界值 ，ｅｇｒ ｊ 荐 了下 面 Ｓｅｅ［ 推
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气液两相流在集箱中的分配特性
气液两相流在集箱中的分配特性集箱中的气液两相流的分配广泛存在于能源、动力及化工等领域，特别在电站锅炉中，集箱中两相流分配的均匀性与热偏差有关，直接影响到锅炉的安全运行。
作者通过对这类研究特别是其实验研究的学习，综合评述了国内外两相流体在并联管组中分配方面的实验研究工作，对各个流体参数及几何因素对于气液两相流在集箱内的分配特性的影响进行了总结。
标签：集箱两相流分配特性0 引言集箱广泛应用于能源、动力及化工等领域，用于汇集或者分配汽水工质，而这些领域中集箱中的工质往往不是单相的而是汽-水两相流体。
比如在超临界锅炉中，集箱的作用显得十分重要。
超临界锅炉炉膛由下部的螺旋管圈水冷壁和上部的垂直管水冷壁组成，上、下部之间用中间集箱联接。
当锅炉在亚临界压力以下带部分负荷运行时，通过中间集箱的是汽-水两相流体。
如果两相流体在中间集箱内发生汽水分离，则通过中间集箱垂直水冷壁管的流量就会有较大偏差，直接影响电站锅炉的安全运行。
所以对气液两相流体在集箱中的分配情况进行研究是十分必要的。
汽液两相流在并联管组中的流动比较复杂，各国的学者已经取得了重要的研究成果。
作者通过对这类研究特别是其实验研究的学习，包括其实验系统及方法和实验结果，即各个影响因素对于气液两相流在集箱内的分配是如何影响的，以及各自的影响程度的学习，对这些研究成果进行了总结。
1 实验系统及方法1.1 试验装置或回路由于蒸汽与水一起流动时会有相变现象，使实际实验操作较为困难，因此学者们大多以空气- 水为实验介质对这方面问题进行研究。
这些试验回路大多主要由水回路部分、气路部分、试验段及测量系统等部分组成。
1.2 集箱分配特性的评价我们知道集箱的主要作用是对流体进行分配，通常我们希望这种分配是均匀的。
而两相流的分配比单项要复杂得多。
我们除了要考虑单相所考虑的流量分配外，还需要考虑相分配，在两相流分配的研究中，相分离现象的研究十分重要。
所以对两相流的分配特性，我们往往从流量分配和相分配两方面进行评价，常用的评价指标有以下几个：整体评价指标：①最大流量偏差系数；②最大干度偏差系数；③流量标准偏差系数；④干度标准偏差系数。
气动三通调节阀工作原理
气动三通调节阀工作原理
气动三通调节阀作为一种常用的工业自动控制装置，主要用于调节流体介质的流量、压力和水位等参数。
其工作原理基于气动力学和流体力学的基本原理，通过气源的压力变化来控制阀门的开启程度，从而实现对流体介质的调节。
气动三通调节阀的主要组成部分包括阀体、阀瓣、活塞、执行机构和传感器等。
其中阀体是整个阀门的基本骨架，阀瓣是调节介质流动的关键部件，而活塞则是执行机构与阀瓣之间的连接体，传感器负责测量流体参数并反馈给控制系统。
气动三通调节阀的工作原理可以分为两个阶段：调节阶段和稳态调整阶段。
在调节阶段，当控制系统接收到变化的工艺参数信号时，会调整气源输出的压力变化，然后通过执行机构将其转换为阀门开启程度的变化。
具体来说，执行机构会根据控制信号来调整阀门内的空气压力，通过对阀瓣的顶部和底部施加不同的力来改变阀门的开度。
当阀门开度发生变化时，流体介质就会受到不同的阻力和流速影响，从而实现对流量、压力和水位等参数的调节。
在稳态调整阶段，当介质流量、压力或水位等参数接近设定值时，控制系统会停止调节，此时阀门会根据自身的惯性和介质的阻力特性逐渐趋于稳定状态。
通过传感器测量介质参数并反馈给控制系统，系统可以实时调整控制信号来保持参数的稳定。
总之，气动三通调节阀利用气源的压力变化来控制阀门开启程度，从而实现对流
体介质参数的调节。
它具有结构简单、调节精度高、快速响应和适用于高温高压等工况的优点，广泛应用于化工、石油、电力、冶金等工业领域。
分相式气液两相流体等干度分配方法
（ 安 交 通 大学 动 力工 程 多 相 流 国 家重 点 实 验 室 ，７０ ４ ， 安 ） 西 １０ ９ 西
摘 要 ：提 出一种 新 的气液 两相 流体 等干度分 配方 法—— 分 相分 配法． 方法 的特 点在 于 ， 于单相 该 基 流体较 容 易实现 均 匀分配的特征 ， 先通过 强化 两相 流体在 分 配单元 内的相分 离， 气液混合 物分 首 将
ｎｕ ａ ｌ ｗ．Ｔｈｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｌｒ ｓ ｔ ｈ ｗ ｈａ ｈｅ ｐ ｅ ｅ ａ ｅ ｓ ｐ ｒ ｔｏ ｔ ｏ ｎ ｐ ａ ａ ｌ ｒ ｆｏ ｘ ｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｕｌｓｓ ｏ ｔ ｔｔ ｒ ｓ ｎｔｐｈ ｓ ｅ ａ ａ ｉ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ａ ｄ ａ ｐ ｒ —
于 １６ ． ．
关键词 ：两相 流 ； 分相 ； 分配 ； 干度 等 中图分类 号 ：０３ ９ 文献标 志码 ：Ａ ５ 文章 编号 ：０ ５ —８ Ｘ（ ０ ０ ０ —１ ６０ ２ ３９ ７ ２ １ ） ５０ ０ —５
Ｅ ｕ ｌ ａｉ ｓｒ ｕｉｎｏ ｓＬ ｑ ｉ ｗｏＰ ａｅＦ ｏ ｑ ａ Ｑｕ ｌ ｙＤｉ ｉ ｔ ｆＧａ－ ｉｕｄ Ｔ － ｈ ｓ ｌｗ ｔ ｔｂ ｏ
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ｍ ａ ｓｆｏ ｒ ｔ ｔ ｒ ，ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ．Ｔｈ ｒ ，ｅ ｃ ｏ ｐ ｅ ｏ ａ ｔ ｅ ｍ ｎ ｉ ｕ ｄ ｓ ｒ ａ ｉ ｒ ｃ ｍ— ｓ ｌ ｗ ａ ｅ ｍｅ ｅ ｓ ｅ ｐ ｃ ｉ ｅｙ ｉｄ ａ ｈ ｃ ｕ ｌ ｆ ｓｓ ｒ ａ ａ ｄ ｌ ｉ ｔ ｅ ｍ ｅ ｏ ｇ ｑ ｓ ｂ ｎ ｄ ｉ ｒ ｎ ｈ Ｅｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｒ ｏ ｄ ｃ ｅ ｎ ａ ｉ— ｔ ｒ ｍ ｕ ｔ ｈ ｓ ｌ ｗ ｅ ｔｌ ｏ ． Ｔｈ ｉ ｅ ｎ ａ ｂ ａ ｃ ． ｐ ｒ ｎ ｓ ｗｅ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔ ｄ ｉ ｎ ａ ｒｗａ ｅ ｌｉ ａ ｅ ｆ ｍ ｐ ｏ ｔ ｓ ｏ ｐ ｅ ｆｏ ｐ ｔ ｅ ｎ ｎ ｔ ｅ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｎ ｌ ｄ ｄ ｓ ｒ ｔ ｉｄ ｆ ｗ ，ｗａ ｙ ｆｏ ，ｓｕ ｌ ｗ ｎ ａ ｔ ｆ ｎ ｌ ｗ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ｈ ｘ ｅ ｉ ｎ ｓ ｉ ｃ ｕ ｅ ｔ ａ ｉ ｅ ｌ ｆ ｏ ｖ ｌ ｗ ｌ ｇ ｆｏ ａ ｄ ａ ｐ ｒ — ｏ ａ
气液两相流在微小T型三通中的相分配特性
第62卷第S1期化工学报V ol162N o1S1 2011年5月CIESC Journal M ay2011研究论文气液两相流在微小T型三通中的相分配特性何奎,汪双凤,黄间珍(华南理工大学强化传热与过程节能教育部重点实验室,广东广州510640)摘要:通过一系列可视化实验,研究了入口流型为弹状流和环状流时,在内径为015mm的水平微小T型三通中的相分配特性。
结果发现:弹状流相分配曲线主要位于气相富集区,随着入口液体表观速度的增加,在低气体抽出比时,液相抽出率减小,但在高气体抽出比时,液相抽出率增大;入口气体表观速度增加对弹状流相分配的影响较小。
对于环状流,相分配曲线主要位于液相富集区,随着液体表观速度增加,液相抽出率减小;而气体表观速度增加,导致液相抽出率增加。
关键词:弹状流;环状流;微小T型三通;相分配;可视化中图分类号:O359文献标志码:A文章编号:0438-1157(2011)S1-092-05Phase split characteristic of two-phase flow throu gh a micro-T-ju nctionH E Ku i,WAN G Shu angfeng,HU ANG Jianzhen(K ey L abor ator y o f Enhanced H eat T r ans f er and Ener gy Conser v ation o f the M inis try o f Education,S outh China Univers ity of T echnology,Guangz hou510640,Guangdong,China)Abstract:T hr oug h series of visualized ex perim ents,the phase split characteristic of slug flow and annular flo w in a ho rizontal T-junction w ith diameter015mm w as investigated1It is found the phase split curv es of slug flow mainly locate at gas rich region1As the inlet liquid velocity incr easing,the liquid taken o ff increases at low g as taken off but decreases at hig h gas taken o ff1As for the split curves of annular flo w, they mainly lo cate at liquid rich region1T he liquid taken off o f annular flow decreases w ith increase of inlet liquid velocity but increases w ith increase of inlet gas velocity1Key words:slug flow;annular flow;m icro-T-junction;phase split;visualization引言T型三通管作为一种常用的流体分配器,广泛应用于各个领域[1-5]。
化学反应工程期末复习资料
复习重点1. 一级连串反应A S K 1K 2P 在全混流釜式反应器中，则目的产物P 的最大浓度 =max ,P C ______、=opt τ______。
（22/1120]1)/[(+K K C A 、211K K ） 2. 一级连串反应AS K 1K 2P 在平推流反应器中，则目的产物P 的最大浓度=max ,P C _______、=opt t ______。
（)]/([21122k k k k k -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛、1212)/ln(k k k k -） 3. 一级连串反应AS K 1K 2P 在间歇式全混流反应器中，则目的产物P 的最大浓度=max ,P C _______、=opt t ______。
（)]/([21122k k k k k -⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛、1212)/ln(k k k k -）4.全混流反应器的空时τ是_______与_______之比。
（反应器的有效容积、进料流体的容积流速）6.全混流反应器的放热速率G Q =______________。
（p r A C v H r V ρ0))((∆--）7.全混流反应器的移热速率r Q =______________。
（)()1(000P m P c v U A T T c v UA T ρρ+-+）9.全混流反应器稳定的定常态操作点的判据为_______、_______。
（r G Q Q =、dT dQ dT dQ G r 〉）18. 对于反应级数n ＜0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。
（全混流）19. 对于反应级数n ＞0的反应，为降低反应器容积，应选用_______反应器为宜。
（平推流）21.对于可逆的放热反应，使反应速率最大的反应温度=opt T _______。
（)()1(ln )(002'001012A A R A A C C E k C E k R E E χχ+---）22. 对于可逆的放热反应，达到化学反应平衡时的温度=e T _______。
气液两相流在微小T型三通内的相分离特性的开题报告
气液两相流在微小T型三通内的相分离特性的开题报告
1. 研究背景与意义
气液两相流在微小T型三通内的相分离特性在微纳加工、生物医学工程、化工等领域具有广泛的应用。
在微小流道内，流体与界面面积的比值大幅提高，进而影响两
相流动及其相互作用的特性。
因此，研究气液两相流在微小T型三通内的相分离特性，对于深入理解和掌握微小尺度两相流动的规律与行为具有很大的意义。
2. 研究内容和方法
本文拟从流场的角度入手，借助数值模拟方法研究气液两相流在微小T型三通内的相分离现象，具体研究内容包括：
(1)构建气液两相流的物理模型，并建立包含相互作用的Navier-Stokes方程组进行数值模拟。
(2)探究微小T型三通内气液两相流动的基本规律和特性，确定相分离时的流量、液泡大小、液滴分布以及分离效率等。
(3)分析T型三通交汇处压力及流动速度的变化规律，研究内部流场对相分离的
影响。
(4)对比分析不同工艺参数（包括密度、黏度、表面张力、管道通径等）对相分
离效应的影响，探究其相互关系与影响机理。
3. 预期结果和意义
(1)通过数值模拟探究气液两相流在微小T型三通内的相分离效应，深入研究微
观尺度下两相流动的规律与特性。
(2)研究微小T型三通内液滴、液泡的大小及分布，为微流控技术在微生物学、
基因工程等领域的应用提供理论支持。
(3)通过比较不同工艺参数对相分离效应的影响，为微小尺度下工艺的优化提供
理论指导。
(4)深入了解气液两相流在微小尺度下的运动特性，进一步促进微小流场领域的
发展。
气管三通接头工作原理
气管三通接头工作原理
气管三通接头是一种用于连接气体管道的装置，其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 气密性原理：气管三通接头的设计采用了密封材料，如橡胶垫圈或金属螺纹等，以确保接头处的气密性。
这样可以防止气体泄漏，保证气体管道的正常运行。
2. 连接性原理：气管三通接头的设计使其能够连接两根或多根气体管道。
通过将管道插入到接头内部的连接孔中，并通过紧固装置（如螺纹）将其固定，实现了气体管道的连接。
3. 分流原理：气管三通接头的主要功能是将一个进气口分流成两个或多个出气口，用于分配气体流量。
当气体通过进气口进入接头时，由于接头内部的结构设计，气体被分流到不同的出气口，实现了气体的分配和传递。
4. 流体力学原理：气体在管道中的流动受到流体力学原理的影响。
气管三通接头的设计要考虑气体流动的阻力、压降以及流速等参数，以确保气体在接头内部的流动平稳、顺畅，并满足气体管道系统的需求。
综上所述，气管三通接头通过气密性、连接性、分流原理和流体力学原理的共同作用，实现了气体管道的连接和气体流量的分配。
它是气体管道系统中重要的组成部分，广泛应用于工业生产、医疗设备、航空航天等领域。
气液两相流测量技术的现状及发展
《热能动力工程前言》班级：硕动力152 专业：动力工程姓名：**学号： **********气液流测量技术发展汪辉摘要：随着气液两相流测量技术的进步，气液两相流理论得到充分发展，也为工程实践提供了有力工具。
本文主要介绍了近年来气液两相流对流量测量与流型检测的新技术。
在流量测量领域，本文主要介绍了传统单相流量计、多流量计测量、分流分相法、超声波法。
在流型检测方面主要介绍了，高速摄影法、层析成像法、信号特征分析法，以及小波变化法，神经网络法等实时检测方法。
关键词：气液两相流；流量测量；流型检测Research on development of Gas-liquid Two-phase Flow MeasurementTechnologyWang HuiAbstract：With the development of gas-liquid two-phase flow, on the one hand it promote the development of the theory of gas liquid two phase flow, on the other hand it provide a powerful tool for Industrial practice.This paper mainly introduces the new technology in recent years, which includes gas-liquid two-phase measurement on flow rate and flow pattern. In the field of flow rate measurement,the traditional single-phase flowmeter,multi-flowmeter measurement, extracting and separating method and the ultrasonic method are mainly introduced. In the field of flow pattern detection,high speed photography method, tomography method, signal feature analysis, wavelet transform method and neural network method are mainly introduced. Key words：gas-liquid two-phase flow; flow rate measurement; flow pattern detection气液两相流的测量技术的进步对其理论和工业实践的发展有着重要的意义。
【期末】化学反应工程期末考试试题及答案供参考
【关键字】期末《化学反应工程》试题XXX大学化学反应工程试题B（开）卷（答案）2011—2012学年第一学期一、单项选择题：（每题2分，共20分）1．反应器中等温进行着A→P(1)和A→R(2)两个反应，当降低A的浓度后，发现反应生成P的量显著降低，而R的生成量略降低，表明(A )A．反应(1)对A的反应级数大于反应(2) B．反应(1) 对A的反应级数小于反应(2)C．反应(1)的活化能小于反应(2) D．反应(1)的反应速率常数大于反应(2)2.四只相同体积的全混釜串联操作，其无因次停留时间分布的方差值为( B )A．1.0 B. 0.25 C．0.50 D．03．对一平行—连串反应，P为目的产物，若活化能次序为：E2<E1<E3，为了目的产物的收率最大，则最佳操作温度序列为（B）。
A．先高后低 B.先低后高C．高温操作D．低温操作4．两个等体积的全混流反应器进行串联操作，反应为一级不可逆，则第一釜的反应速率-rA1与第二釜的反应速率-rA2之间的关系为( A )。
两釜反应温度相同。
A．-rA1 > -rA2 B．-rA1 = -rA2 C．-rA1 < -rA2 D.不能确定何者为大5. 已知一闭式反应器的，该反应器若用多釜串联模型来描述，则模型参数N为（ B ）。
A．4.5 B. 5.6 C．3.5 D．4.06．固体催化剂之所以能起催化作用，是由于催化剂的活性中心与反应组分的气体分子主要发生( C)。
A．物理吸附B．化学反应C．化学吸附D．质量传递7．包括粒内微孔体积在内的全颗粒密度称之为( B )A．堆(积)密度B．颗粒密度C．真密度D．平均密度8．在气固催化反应动力学研究中，内循环式无梯度反应器是一种( C )。
A．平推流反应器 B. 轴向流反应器 C. 全混流反应器 D. 多釜串联反应器9．某液相反应，其反应式可写成A+CàR+C这种反应称为(B )A．均相催化反应B．自催化反应C．链锁反应 D.可逆反应10．高径比不大的气液连续鼓泡搅拌釜，对于其中的气相和液相的流动常可近似看成( B ) A．气、液均为平推流B．气、液均为全混流C．气相平推流、液相全混流D．气相全混流、液相平推流二、填空题（每题5分，共30分）1．一不可逆反应，当反应温度从25℃升高到35℃时，反应速率增加一倍，则该反应的活化能为52894 J／mol 。
气液两相和油气水三相段塞流流动特性研究
气液两相和油气水三相段塞流的流动特性研究1.本文概述随着石油工业的发展，对油、气、水三相流动的研究越来越受到重视。
段塞流作为一种特殊的流动形式，经常发生在石油生产和运输过程中。
段塞流的特点是流体在管道中以段塞状周期性运动，这对管道的输送效率和安全性有重大影响。
深入研究气液两相和油气水三相段塞流的流动特性，对提高油气输送效率、确保管道安全运行具有重要意义。
本文旨在系统研究气液两相和油气水三相段塞流的流动特性，包括流型识别、压力损失、流动稳定性等方面。
通过对不同条件下段塞流流动特性的实验研究和理论分析，揭示了段塞流的形成机理和演化规律，为油气管道的优化设计和安全运行提供了理论支持。
本文首先介绍了段塞流的基本概念和研究背景，然后对气液两相和油气水三相段塞流流动特性进行了详细的实验研究。
通过改变流量、压力和温度等参数，观察和分析段塞流型的变化和流动特性的演变。
同时，将理论分析与数值模拟相结合，对实验结果进行了解释和验证。
本文总结了气液两相和油气水三相段塞流流动特性的研究成果，指出了研究中存在的问题和不足，并展望了未来的研究方向。
本文的研究成果对深入了解段塞流的流动特性，优化油气管道的设计和运行具有重要的参考价值。
2.气液两相段塞流的理论基础在油气田开发过程中，气液两相段塞流是一种常见的多相流现象，对油气开采的效率和安全性有着重大影响。
段塞流是一种复杂的流动模式，其特征是在气体和液体之间的管道中交替形成大气泡（气塞）和液块（液塞）。
这种流动模式的形成与多种因素有关，包括流体的物理特性、管道的几何尺寸、流速、压力和温度。
研究气液两相段塞流的理论基础，旨在通过深入分析流动特性，建立描述和预测段塞流行为的数学模型。
这些模型通常需要考虑气体和液体之间的相互作用，如滑动速度和液膜效应。
滑移效应是指管道中气体和液体流速的差异，而液膜效应是指当气泡在管道中上升时，液体与管道壁接触形成的薄膜。
段塞流的研究还需要关注流体动力学中的不稳定性问题，如液塞的波动和破裂，以及气塞的合并和分裂。
铝合金压缩空气管等径三通的作用与用途
一、铝合金压缩空气管等径三通的定义铝合金压缩空气管等径三通，是一种用于空气压缩系统中的重要连接件。
它通常由高强度的铝合金材料制成，具有良好的耐腐蚀性能和高强度，适用于各种恶劣环境下的使用。
二、铝合金压缩空气管等径三通的作用1. 分流和合流作用：铝合金压缩空气管等径三通可以实现气体的分流和合流，使得气体在管道中的流动更加平稳高效。
通过三通的连接，可以将压缩空气管道分流到不同的系统中，或者将不同的管道合流到一个系统中，实现气体的有效利用和分配。
2. 减小管道阻力：在压缩空气系统中，管道的阻力对于系统的运行效率有着重要的影响。
铝合金压缩空气管等径三通的设计可以有效减小气体在管道中的阻力，降低能源消耗，提高系统的工作效率。
3. 保持系统稳定：压缩空气系统中通常会存在压力波动的问题，铝合金压缩空气管等径三通的作用之一就是保持系统的稳定运行。
它可以通过合理的管道布局和连接，减少空气的涡流和湍流，保持系统内部的气压平稳，减轻系统的压力波动。
三、铝合金压缩空气管等径三通的用途1. 工业生产：铝合金压缩空气管等径三通广泛应用于工业生产中的压缩空气系统，如汽车制造、机械加工、食品加工等领域。
它可以连接各种气动工具和设备，保证压缩空气的稳定供应，提高生产效率。
2. 石油化工：在石油化工领域，铝合金压缩空气管等径三通也扮演着重要的角色。
它可以连接各种管道和设备，在炼油、化工生产过程中传递压缩空气，保证设备的正常运行。
3. 建筑工程：在建筑工程中，铝合金压缩空气管等径三通被广泛应用于空调、通风、管道连接等工程中。
它可以连接不同的管道系统，实现空气、气体的分配和传递。
4. 其他领域：铝合金压缩空气管等径三通还可以用于航空航天、轨道交通、船舶制造等领域，以满足不同设备和系统对于压缩空气的需求。
总结铝合金压缩空气管等径三通作为压缩空气系统中的重要连接件，具有分流和合流作用、减小管道阻力以及保持系统稳定的功能。
它在工业生产、石油化工、建筑工程以及其他领域中具有广泛的用途，为各种领域的气动系统提供可靠的连接和支持。
电液动三通分料器工作原理
电液动三通分料器工作原理1. 引言1.1 工作原理概述电液动三通分料器是一种常用于工业领域的设备，其工作原理主要是通过控制电液液压系统实现物料的分配和投放。
在工作过程中，液压系统通过控制阀门的开合来控制物料的流动方向和速度，实现物料的分料和分配。
通过电液动力系统的协调作用，可以确保物料的准确分配和高效投放。
电液动三通分料器的工作原理相对简单，但在工业应用中起着至关重要的作用。
通过对其结构和工作流程的深入分析，可以更好地理解其优缺点和在工业领域的实际应用。
【以上内容为引言中关于工作原理概述的内容，符合2000字要求。
】2. 正文2.1 电液动三通分料器结构分析电液动三通分料器是一种在工业生产中常用的设备，其结构复杂而精密，主要包括电液动三通阀、分料斗、操纵阀、振动器等部件。
电液动三通阀是整个分料器的核心部件，其内部通过电液控制实现分料的流动和停止，具有高精度和稳定性。
分料斗则是负责储存和分配物料的容器，通常采用不锈钢或者玻璃钢材质制成，具有良好的耐磨性和耐腐蚀性。
操纵阀和振动器也是电液动三通分料器中不可或缺的部件。
操纵阀通过控制电液流动来调节分料的速度和流量，而振动器则可以通过震动的方式促使物料流动，提高分料效率。
电液动三通分料器的结构设计合理，各部件之间密切配合，确保了分料操作的顺畅和精准。
通过不断的优化和改进，其性能将会更加稳定可靠，为工业生产提供更好的支持。
2.2 电液动三通分料器工作流程电液动三通分料器工作流程是指在工业生产中，该设备的具体操作流程和步骤。
通过电液驱动系统控制三通分料器的运行，确保料仓正常供料。
随后，根据生产需求和设定的参数，设备开始进行精确的分料操作。
料仓中的原料经过精密的计量和分配，被分配到不同的出料口，用于不同的工艺流程或产品生产中。
电液动三通分料器的工作流程主要包括以下几个步骤：首先是原料的装载，将原料投放到料仓中；接着是料仓的计量和分配，确保每个出料口分配到正确的原料数量；然后是出料口的控制，根据生产需求和参数设定，调节出料口的大小和时间，实现精准分料；最后是清理和维护，保持设备的正常运行和长时间稳定工作。
三支管平行微通道内气液两相流相分配特性实验研究
三支管平行微通道内气液两相流相分配特性实验研究微通道的集成和放大对于微型反应器及散热器的开发具有重要意义。
文章以高纯度氮气和质量分数为0.03%的SDS水溶液分别作为气相和液相工质，通过一系列可视化实验，研究了入口流型为弹状流和环状流时，在拥有一个主管（水力直径为0.6mm）与3个平行侧支管（水力直径为0.4mm）的平行微通道内气液两相流的相分配特性。
实验结果表明，侧支管的相分配特性与入口流型密切相关。
当入口流型为弹状流时，气相富集于中间的侧支管。
当入口流型为环状流时，第一个支管中始终走液相，气液两相在后面两个支管中的分配则相对均匀。
标签：相分配；气液两相流；平行微通道引言近年来，随着微加工技术的发展，在直径为微米级的槽道上开展流体实验的研究层见叠出。
与常规尺度的流体流动相比，微流体技术具有它独特的学术价值与应用前景。
比如，微通道一般具有比常规尺度高两个数量级以上的比表面积，因此使得流体的传热、传质能力大大增强[1]。
作为一种结构简单易加工的微通道结构，封头-平行流支管被广泛应用于各种微型换热器及反应器中。
然而，当气液两相流体从入口封头流经各个平行支通道时，各支通道中气液两相的不均匀分配会严重影响装置的性能。
比如，对于换热器，流量分配不均将给蒸发器和冷凝器带来局部过热或过冷的问题[2]，对于反应器，反应物的不均匀分配将会影响出口的反应产物[3]。
因此，研究气液两相流在平行微通道内的流动现象具有重要意义。
迄今为止，有关单个T型微通道内气液两相流相分配的实验及理论研究，中外学者已发表了不少论文[4-7]。
Wang等[4]在水力直径为0.5mm的水平T型三通内实验研究了氮气-水两相体系的弹状流相分配特性。
He等[5]在水力直径为0.5mm的水平T型微通道内实验研究了入口流型对氮气-水两相相分配的影响，实验发现，入口流型对侧支管的相分配现象有着显著影响。
Azzi等[6]实验研究了水力直径为1mm的T型三通内空气-水两相流的相分配特性。
应用改型三通实现气液两相流的等干度分配
Application of modified impacting tee to achieve equal quality distribution of gas-liquid two-phase flow
TIAN Jing，WU Ming，WANG Shuai，ZHANG Bingdong，WANG Dong
受支路一和支路二中气体速度的影响，与 β 也无关，
即式（7）等式左边随着 β 的增大不断增大，而右边
是一个与 β 几乎无关的量，因此，通过改变 β 的大
小，可以把 a 调整到干度分配。
下面通过实验来测定系数 a、c、d 的大小，并
验证利用改型三通实现气液两相流等干度分配的可
（State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering，Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049，Shaanxi, China）
Abstract: An effective improved method, the installation of orifice plates at the branches of the impacting tee, was proposed to achieve equal quality distribution of gas-liquid two-phase flow in the impacting tee. First, this paper explains the reason why the impacting tee cannot achieve equal quality distribution through analyzing its phase distribution characteristics. Then, the distribution principle of the modified impacting tee is presented. The experiments are conducted in the air-water multiphase flow test loop. The results of the experiments show that this distribution device can improve the distribution characteristics of the gas-liquid two-phase flow apparently, and significantly reduce the deviation of the quality between the two branches. When the size of the orifice plates is appropriate, the quality between two branches can be nearly equal. At last, the factors influencing the equal quality distribution of the modified impacting tee and the equation of the best aperture ratio are presented on the basis of the theoretical model and the experimental data.
分相式气液两相流体等干度分配方法
第44卷 第5期2010年5月西 安 交 通 大 学 学 报JOU RNA L OF XI A N JIAOT ONG UN IVERSIT YVol.44 5May 2010收稿日期:2009 11 05. 作者简介:张炳东(1982-),男,博士生;王栋(联系人),男,教授. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50776071).分相式气液两相流体等干度分配方法张炳东,刘丹,王栋(西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,710049,西安)摘要:提出一种新的气液两相流体等干度分配方法!!!分相分配法.该方法的特点在于,基于单相流体较容易实现均匀分配的特征,首先通过强化两相流体在分配单元内的相分离,将气液混合物分离成单相或接近单相的气体和液体,然后以单相流的形式分别进行分配,最后将分配后的单相气、液进行两两汇合,完成两相流体的等干度分配.在空气 水实验回路上对这种分配方法进行了实验研究,结果表明,在分层流、波状分层流、弹状流和部分环状流的情况下,气液两相流体均能在分配元件内得到较好分离,保证在单相或接近单相的状态下进行分配,支路与主路间的平均干度偏差小于1 6%.关键词:两相流;分相;分配;等干度中图分类号:O359 文献标志码:A 文章编号:0253 987X(2010)05 0106 05Equal Quality Distribution of Gas Liquid Two Phase FlowUsing Phase Separation MethodZH AN G Bingdong ,LIU Dan,WANG Dong(State Key Laboratory of M u ltiphase Flow in Pow er Engin eering,Xi an Jiaoton g U nivers ity,Xi an 710049,Chin a)Abstract :A new m ethod for gas liquid tw o phase flow distribution,the phase separatio n m ethod,was proposed.T his m ethod can conver t tw o phase flow distribution into single phase feed in the distribution process of tw o phase flow ,and ensure an equal quality distribution.First,the mix ture o f gas and liquid is separated into sing le or near single phase fluids by enhancing phase split ting in a distributor.Second,the sing le g as and liquid flow are fed as required w ith liquid and g as mass flow rate meter s,r espectively.T hird,each couple of gas str eam and liquid str eam is recom bined in a br anch.Experim ents w ere co nducted in an air w ater multiphase flow test lo op.The flow patter ns in the ex perim ents included stratified flow ,w avy flow ,slug flo w and a part of an nular flow.The exper im ental results show that the present phase separation m ethod and appara tus could be feasible to com plete equal quality distribution and the deviation o f stream quality in different branches w as less than 1 6%.Keywords :tw o phase flow ;phase separatio n;distr ibutio n;equal quality 在石油、化工和能源动力等工程领域中常需要将气液两相流体分配到两个或多个支路中,在分配过程中总希望各支路出口的两相流体具有相同的气液比例,即按照等干度原则进行分配.目前,普遍采用的分配方法是让气液两相流体通过三通或集箱等普通的分配元件直接进行分配,但这种分配方式往往会产生较严重的相分离现象,若不采取措施则会导致各支管的干度出现明显的差异,影响下游部件和设备的正常工作,降低设备的运行效率,甚至导致传热恶化和爆管事故发生.例如,在核能发电中,当电站内核裂变释放的核能使水汽化形成的汽水两相流,在流动过程中一旦通过三通,气液两相在支管与出口管内的分配一般都是不均匀的,严重时,支管中可能出现全部都是气体的情况,这样很容易形成干烧而引发事故.因此,有关气液两相流体在分配元件内的相分离特性以及如何克服相分离现象,一直是多相流研究的一个热点和前沿性课题,也吸引了国内外大批研究者对此进行了一系列的研究.研究表明,在三通管、集箱分配器内流动的气液两相流体都存在较为严重的相分离现象,相分离的程度与入口的流型[1 3]、干度[1 2]、布置形式[4 5]等因素有关.然而,在如何消除相分离方面的研究却进展不大.Azz o pardi等人[6]曾试图在三通管内加装导向板等结构来改善相分离特性,但仅对分层流有一些效果,对其他流型不但无效,甚至还会强化两相流体的相分离.研究现状表明,至今仍没有专门适合两相流体的分配方法和元件,研究的思路大都局限在对单相流分配器的改进上.例如,目前常用的放射型分配器及其改进型[7]就是想通过位置的对称性、流型的对称性等来改善两相流体的分配效果,但是这些方法并不能从根本上解决两相流体的等干度分配问题.综上我们发现,依靠改善相分离的两相流分配方法有很大的局限性.相分离现象是两相流的一个固有特性,不论在分配器结构上采取何种措施,只要以两相共存的方式进行分配就不易达到等干度分配.分配元件的分离能力在一定的条件下可以得到加强[8],由此本文提出一种与当前分配原理完全相反的分配方法!!!分相分配法.它不再是改善分配元件内的相分离特性,相反,是对分配元件内的相分离进行强化.基本原理是:利用普通分配元件的相分离特性,把气液两相混合物分离成单相或接近单相的气体和液体;以单相流的形式分别进行分配,再把分配后的单相气体和液体进行两两气液汇合;通过对系统的优化设计,利用自动补偿干度的方法,最终达到各支路出口干度一致的目的.这种方法可以克服上述传统分配方法的缺点,也为解决两相流分配问题提供了一种新的思路.1 分相分配法的原理本文以主管路中的气液两相流体分为3条支路分配为例来说明分相分配方法的原理,同样,此原理也适用于更多条支路.图1给出了分相式分配器的侧视示意图,图2给出了分配器气、液分配联箱部分的正视图(即图1左侧部分的正视图).气液两相流体从管道进入主管路,在不同的气液折算流度下,可以形成分层流、波状分层流、弹状流和环状流等.主图1 分相式分配器侧视示意图图2 分相式分配器部分正视示意图管路上布置了3个四通,当气液两相混合流体进入四通后,由于流体的惯性力与重力作用,大部分液相通过四通的下支管下降到液体联箱中,其余的液相沿着主管路流进下游的四通,通过下游四通的下支管下降到液体联箱内,而气体则进入四通的上支管.这样,气液两相混合物在四通中分离成为单相气与单相液.气相分别通过四通上支管进入各自的气路,完成了单相气的分配,然后通过气相流量计进行计量;液相通过四通下支管进入液体联箱,再从液体联箱中引出的3条支路中流出,完成了单相液的分配,并通过液量流量计进行计量.在同一竖直平面上的每条单相气支路与单相液支路分别两两汇合,形成气液两相流体各自流出,这就形成了3个支路出口的气液两相混合流体,完成了两相流体的分配.下面,从理论分析方面说明各支路出口气液两相流体的干度是一致的,并且与分配的支路数无关.分相分配法的关键在于,分配器内部的气液两107第5期 张炳东,等:分相式气液两相流体等干度分配方法相流体能够分离成单相或接近单相的气体和液体分开流动,能够形成稳定的流动机制,并且随着主管路的干度变化自行分配、调节出口的干度.这就要求系统具备足够宽的分离范围(适应一定范围的来流干度变化)以及保持气体回路与液体回路之间能够形成稳定的阻力平衡关系.由图1可知,在每一条支路上,分离后的气相与液相通过气液混合器合并为一定干度的气液两相流体,那么连接后的气相支路与液相支路就形成了一种关联关系.不考虑温度的影响,根据并联回路的性质,气体支路和液体支路的流动压力降应当相等,而压力降与流速的平方成正比,因此,在一定的结构、压力及干度下,气体流量和液体流量之间也成确定的比例关系,能够维持等干度分配.这种关系可以用下面的式子来表示# p G=# p L= P(1)# p G= G12Gu2G(2)# p L= L12Lu2L(3)式中:下标G表示气相;L代表液相; G和 L分别表示气体回路和液体回路的总阻力系数;G 、L分别是气体和液体的密度;u G、u L分别是气体和液体的平均流速.式(1)表示气体回路的总压力损失应等于液体回路的总压力损失.从式(1)~式(3)可以看出,只要调整阻力系数就可以实现阻力平衡,从而维持稳定的、分开流动的气体和液体.但是,当压力或干度发生变化时,气、液流量之间的比例又会发生变化,式(2)和式(3)随之发生变化,阻力平衡关系式(1)会遭到破坏,其后果是,气体侵入液体回路或液体流进气体回路.此时,必须改变结构参数(如阀门开度)才能重新建立平衡,但这是既不经济又很费时的.为了实现阻力平衡的自动调节,自动补偿压力和干度的变化,保持在各种条件下的等干度分配,需要对管路进行改进.改进的思路是,在液体管路上设置一段垂直管段,即在式(3)中增加重位压头L gh,则有# p L= L12L u2L+Lgh(4)式中:g为重力加速度;h为有效液位高度,即气液汇合点与自由液面的高度差.实际上,液体连通管就起了式(4)的作用.在图1中,h=z2-z1,系统是通过增加气体分配集箱和液体分配集箱之间的高度差来形成重位压头的.本文提出的分相式分配方法的关键就在于,引入了有效液位高度h.如图1、图2所示,当管路尺寸固定后,实际上有效液位高度h反映了混合物的干度,通过四通下支管内自由液面的上升或下降(即h 值变小或变大)可补偿入口混合流体的干度变化.自由液面可能高于气液汇合点(h<0),也可能低于气液汇合点(h>0),它的位置取决于气液回路的阻力平衡情况.当入口干度增大时,气体流量相对变大,此时由于气体侧压力降增大会使自由液面降低,则h值变大,从而限制通过液相支路的液体流动,使汇合后的气水混合物干度升高,气液两回路又建立了新的阻力平衡,维持了系统的稳定工作.通过自动调节支路出口干度使之与主管路干度保持一致,从而实现自动调节功能.当入口干度减小时,类似地也会重新建立新的阻力平衡状态.下面用实验的方法来验证分相分配法的原理及分配装置的工作范围.2 分相式气液分配实验系统在空气 水实验台上对图1所示的分相式分配器进行了实验研究.实验段全部由有机玻璃制成,以方便观察.分配器主管内径为60mm,长为500 m m,主管上所布置的3个四通的支管内径均为40 m m;下支管连接的液体联箱是内径为60mm的圆管,长为500mm,由液体联箱引出的液相支路内径均为18mm.气相支路与液相支路布置在同一竖直平面上,3条支路之间的间隔为150mm;气相支路先经过400m m的上升段、300mm的水平段后,下降800m m,然后经过一段水平管连接在气液混合器上.主管路上四通的下支管长度为900mm,连接在液体联箱上.从液体联箱引出的液相支路经过一段水平段后竖直向上与气液混合器相连.在每条气相支路、液相支路上,分别安装有孔板流量计,用于测量单相气体与单相液体的流量.实验段工作温度为23~36∃,工作压力为0 102~0 135M Pa.3 实验结果为了考核分配器在各种工况下的分配能力,本文在一定的流量范围内进行了实验研究,实验中包含了水平管道内气液两相流的基本流型:分层流、波状分层流、弹状流和环状流.3.1 分配器内的气液两相流动特性通过实验观察可知,当气相与液相折算气速都较低时,主管内气液两相为分层流,分配器上四通的分离效果很好,气相与液相单独流动,分离完全,分108西 安 交 通 大 学 学 报 第44卷配器可以很好地进行工作.随气速提高,主管内气液两相形成弹状流,由于气相携带液滴能力增强,所以部分液滴进入气路并附着在管壁上,聚积形成液膜.随着气液两相流体的波动,液膜始终处于上下跳动状态,但并不能随气体一起进入气体管路内,如图3所示,此时分配器没有受到影响,仍然可以正常工作.当主管内折算液速约为0 12m/s、折算气速达到12m/s左右时,液膜平衡遭到破坏,分离效果恶化,少量液体能够随着气体进入气体管路内,如图4所示.在下支管中,由于液体的夹带作用,会有少量气泡被液体携带向下流动,气泡在液相中减速下降一段距离后会上浮出液位,并进入气路,气泡的直径小于1mm.随着液相速度的加大,一部分气泡会一直随液体下降到液体联箱而不能返回气路,如图5所示.3.2 气相与液相折算速度对四通分离能力的影响由第1节对分相分配法原理进行的理论分析可知,只要分配器内气液两相能够分离成单相或接近单相的气体和液体,分配器即能实现等干度分配,即可以通过四通来强化分配器的分离能力,扩大分配器的工作范围.本文首先通过改变分配器入口气相与液相折算速度,研究了分配器内四通对气液两相混合物的分离能力.实验结果如图6所示.图6给出的实验点是气液两相流体在四通内完全分离的临界点,在图中左下部分包含的区域,气液两相混合物在四通内可达到较好的分离效果,分离后气相与液相各自通过气路与液路单独流动;在图中右上部分包含的气液折算流速区域,分配器未能将混合物分离成单相气与单相液,此时气体携带大量液滴进入气路,或者液路中流动的液体携带了大量的小气泡,也可能两种现象同时发生.在分离完全的情况下,主管路气相折算流速最大可达到23 22m/s,此时液相折算流速为0 019m/s,干度为57 59%;气相折算流速最小为4 86m/s,此时液相折算流速为0 12m/s,干度为4 22%.3.3 分配器的等干度分配能力实验研究结果表明,在图6所示完全分离区内,分配器的等干度分配效果良好,与理论分析基本一致.同时我们发现,在利用四通进行气液分离时,流速较高则两相流体较难完全分离,分离出来的气相中不可避免地会携带少量的液体,而液体流中会携带少量的气泡.只要所携带的液体和气体在流动过程中能够跟随气相和液相一起流动,不再发生相分离,那么就不会影响等干度分配,但是如果携带量过高,势必会影响气路和液路上流量计的正常工作.表1给出了各种流型下分配器的等干度分配效果以及干度偏差,干度偏差定义为D(X)=X in-X i式中:X in为气液两相混合物入口干度;X i为各支路干度.实验结果表明,在分层流、波状分层流、弹状流和部分环状流的情况下,气液两相流体均能在分配表1 各种流型下分配器的等干度分配效果流型支路编号W L1,2,3/kg%s-1W G1,2,3/kg%s-1X1,2,3X in D(X)/%分层流10 0263400 0086870 2480090 2580141 001 20 0250020 0084260 2520640 2580140 595 30 0255070 0096100 2736570 258014-1 564波状分层流10 0613730 0125350 1696030 163167-0 644 20 0674550 0122120 1532880 1631670 988 30 0618460 0124310 1673600 163167-0 419环状流10 0941700 0158790 1442900 142310-0 198 20 0909790 0147430 1394510 1423100 286 30 0930900 0155440 1430860 142310-0 078弹状流10 0880940 0093730 0961660 0974320 127 20 0872100 0096250 0993930 097432-0 196 30 0835490 0089450 0967130 0974320 072注:W L1,2,3为液相质量流量;W G1,2,3为气相质量流量.109第5期 张炳东,等:分相式气液两相流体等干度分配方法图3 第3路上支管有水膜示意图图4 第3路上支管水膜进入气路示意图图5 下支管液体夹带小气泡示意图U sG:入口气相折算速度;U sL:入口液相折算速度图6 不同折算流速下的分离状况元件内得到较好分离,保证在单相状态下进行分配.支路与主管最大干度的偏差小于1 6%.4 结 论(1)分相式气液两相流分配方法在原理上将两相流分配转化成单相流分配,通过强化相分离,避开了传统的依靠改善相分离而进行的两相流分配方法的缺陷,从而将较为复杂的两相流的分配问题转化成了较为简单的气液分离问题.(2)在主管道为分层流、波状分层流、弹状流以及部分环状流的情况下,实验装置可以达到较好的分配效果.由实验得知,各支路与主管的干度偏差小于1 6%,同时发现,气路中携带少量的液滴和液路中携带少量气泡,都不会影响分配器的正常工作.参考文献:[1] AZZ OP ARD I B J.P hase separ ation at T junct ions[J].M ultiphase Sci T echnol,1999,11(4):223 329.[2] AZZ OP ARD I B J.T junct ions as phase separ ator s forg as liquid flow s:possibilities and pr oblems[J].Chemical Eng ineer ing Research and Desig n,1993,71(A3):273 281.[3] SH O HA M O,A RIRA CH AK A RA N S,BRI LL J P.T wo phase flow splitting in a hor izontal r educed pipet ee[J].Chem Eng Sci,1989,44(10):2388 2391. [4] AZZ OP ARD I B J,SM IT H P A.F lo w split at a Tjunctio n:effect of side arm or ient ation and dow nstr eamg eometr y[J].Int J M ultiphase Flow,1992,18(6):861 875.[5] F RY A R J R.Optio ns ar e available fo r pipeline andco mpr esso r statio n dr ip design[J].O il and G as J,1980,78(13):154 161.[6] W REN E,A ZZOP A RDI B J.Affecting the phase splitat a lar ge diameter T junctio n by using baffles[J].Ex perimental T herma l and Fluid Science,2004,28(8):835 841.[7] 林宗虎,王树众,王栋.气液两相流和沸腾传热[M].西安:西安交通大学出版社,2003:242 244.[8] BA K ER G,CL A RK W W,A ZZO P ARD I B J,et al.Co ntr olling the phase separation of g as liquid flo ws atho rizontal T junctions[J].A IChE Jo urnal,2007,53(8):1908 1915.(编辑 王焕雪 苗凌)110西 安 交 通 大 学 学 报 第44卷。
三通转换阀的原理
三通转换阀的原理三通转换阀的原理1. 三通转换阀的概述三通转换阀是一种常用的流体控制装置，用于实现流体介质在不同管道之间的切换。
其原理是通过调节阀芯来改变介质的流动方向，从而实现管道之间的连接或切断。
2. 结构组成三通转换阀一般由阀体、阀盖、阀杆、阀芯等部件组成。
阀体上有三个入口和一个出口，阀杆与阀芯相连，通过上下移动来控制阀芯的位置。
3. 工作原理三通转换阀有两种常见的工作状态：开启状态和关闭状态。
开启状态在开启状态下，阀芯位于中间位置，与阀体内的三个入口和一个出口相连。
介质从其中一个入口进入阀体，经过阀芯的通道后，流出另外一个入口。
这时阀芯与阀体上的入口和出口相连，实现了两个管道之间的连通。
关闭状态在关闭状态下，阀芯位于上方或下方位置，阀芯的通道与阀体上的入口和出口分别相连。
这时阀芯将其中一个入口与出口隔离，介质无法从一个管道流向另一个管道。
4. 使用场景三通转换阀在实际应用中有广泛的使用场景。
以下是一些常见的应用场景：•液体输送管道切换：可以实现液体从一个管道切换到另一个管道，方便进行管道维护和检修。
•防止回流：可以防止液体在管道中发生逆流，保护管道系统的稳定运行。
•流体分流：可以将流体从一个管道分到多条管道中，实现流体的分配和控制。
5. 注意事项在使用三通转换阀时需要注意以下几点：•压力适用范围：不同的三通转换阀有不同的压力适用范围，使用时需根据实际情况进行选型。
•定期维护：三通转换阀需要定期进行清洁和润滑，以保证其正常工作。
•安装位置：安装时需考虑阀体与管道的连接方式和位置，确保操作方便和密封可靠。
结语通过阅读本文，相信您已经对三通转换阀的原理有了一定的了解。
无论是在工业生产中还是家庭生活中，三通转换阀都起着重要的作用，帮助我们实现流体的控制与切换。
希望本文对您有所帮助！6. 应用案例工业生产在工业生产中，三通转换阀被广泛应用于管道系统的控制和切换。
例如，在化工厂中，常常需要将不同的化工介质从一个储罐输送到另一个储罐，这时可以使用三通转换阀来切换管道，实现介质的流动。
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引言
在石油和化工等工程领域中，常需要将气液两
2013-06-26 收到初稿，2013-09-09 收到修改稿。 联系人：王栋。第一作者：田敬（1989—），男，硕士研究生。 基金项目：国家自然科学基金项目（50776071）。
行性和准确性。
2 实验系统
实验系统如图 2 所示，实验的介质为空气和水。 由压缩机来的压缩空气经气体调节阀后由旋涡流量 计测量，然后进入两相混合器。高压水经过液量调
节阀后由电磁流量计测量，然后进入两相混合器。 空气和水在两相混合器中混合后，经过内径 60
mm、长 6 m 的水平直管段进入实验段（改型三通）， 三通内的气液两相流体通过孔板，由安装在下游的 两个阀门控制流量，分配到两支路，两支路中的气 液两相流体进入各自的旋风分离器分离后，气体由 热式质量流量计测量后排入大气，液体从分离器下 部排出，用称重法测量后进入水箱实现循环。实验 段工作温度为 15～34℃（温度范围比较大是因为实 验周期比较长），工作压力为 0.103～0.136 MPa。
图 1 冲击型三通 Fig.1 Modified impacting tee
1.2 理论模型 从改型原理可以看出，冲击型三通加入孔板
后，由于受到孔板的阻挡作用，两相流中的液体可 分为两个部分：一部分为由于自身的惯性直基本流型都成立，只是 在不同的流型下这两部分的比例不同而已。
两支路气体质量流量相等时，两支路的干度一定相
等，此情况不考虑）。
n = Qg2
(5)
Qg1
其中，n＞1，n 为支路二和支路一气体的质量流量
之比。
实现等干度分配也就是实现
QL1 = Qg1
(6)
QL2 Qg2
把式（1）～式（5）代入式（6）中并整理，得到在
等干度分配时应满足式（7）
a = 2(d − cn)
第 65 卷 第 3 期 2014 年 3 月
化工学报 CIESC Journal
Vol.65 No.3
Ma·rch83260·14
应用改型三通实现气液两相流的等干度分配
田敬，吴明，王帅，张炳东，王栋
（西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，陕西 西安 710049）
摘要：针对冲击型三通进行气液两相分配时，两支路之间出现干度不相等的现象，提出了一种有效的改进措施——
在三通的支路中加装孔板。首先，通过分析冲击型三通的相分配特点，解释了其不能实现等干度分配的原因。然后，
又进一步阐述了改型三通的分配原理，并且在空气-水回路上对该分配装置进行了实验研究。实验结果表明，该分配 装置能显著改善气液两相流的分配特性，降低两支路之间的干度差，在孔板尺寸选取合适的情况下，基本上实现了
的变化而变化，又因为两支路在结构上是完全对称
的，因此，认为 aQL 部分在两支路是等分的。对于 bQL 部分，该部分在改型三通中的分配主要靠气体 携带，支路中的气体速度越大，携带能力越强，该
·838·
化工学报
第 65 卷
部分就越大，即该部分可分为
bQL=cQL+dQL
(2)
其中，cQL 和 dQL 分别为受气体携带作用进入支路
第3期
田敬等：应用改型三通实现气液两相流的等干度分配
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沿用三通等单相流的分配元件进行分配，结果常出 现比较严重的相分离现象，无法实现等干度分配。 这种严重的相分离现象会影响系统的正常运行，降 低设备的运行效率，甚至引发事故。因此，如何实 现三通的等干度分配，一直是多相流研究的热点和 前沿性课题，也吸引了众多学者对此问题进行大量 的研究。研究结果表明，三通（包括冲击型三通和 直通三通）的相分离程度与入口干度[1-3]、流型[4-8] 和几何尺寸[9-11]等因素有关，而冲击型三通由于两 支路结构上完全对称，等干度分配效果明显优于直 通三通[12-13]，但冲击型三通中的两相流的相分配依 然是不均等的。当冲击型三通两支路流量相等时， 两支路的干度总是相等的[14-15]；但是当两支路流量 不相等时，相分离程度会非常严重。许多学者也尝 试通过加装导向结构[11]和静态混合器[16-17]的方法 来改善气液两相流的等干度分配特性，但是这些方 法要么阻力太大，要么只能在部分工况下实现等干 度分配。
(7)
n −1
改型三通能否实现等干度分配，就是要看式
（7）能否成立。由定义可知，a 为由于自身惯性直
接越过孔板的液体比例，显然，a 的大小受孔板孔
径比（β）的影响十分明显，β 越大，孔板对液体的
阻挡作用越不明显，由于自身的惯性直接越过孔板
的液体比例会越高，a 就会越大。n 为支路二和支路
一气体的质量流量之比，与 β 无关，c 和 d 的大小
（State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering，Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049，Shaanxi, China）
Abstract: An effective improved method, the installation of orifice plates at the branches of the impacting tee, was proposed to achieve equal quality distribution of gas-liquid two-phase flow in the impacting tee. First, this paper explains the reason why the impacting tee cannot achieve equal quality distribution through analyzing its phase distribution characteristics. Then, the distribution principle of the modified impacting tee is presented. The experiments are conducted in the air-water multiphase flow test loop. The results of the experiments show that this distribution device can improve the distribution characteristics of the gas-liquid two-phase flow apparently, and significantly reduce the deviation of the quality between the two branches. When the size of the orifice plates is appropriate, the quality between two branches can be nearly equal. At last, the factors influencing the equal quality distribution of the modified impacting tee and the equation of the best aperture ratio are presented on the basis of the theoretical model and the experimental data.
Application of modified impacting tee to achieve equal quality distribution of gas-liquid two-phase flow
TIAN Jing，WU Ming，WANG Shuai，ZHANG Bingdong，WANG Dong
一和支路二的液体量，其中 c 和 d 的大小受支路一
和支路二中气体速度的影响。显然有 c+d=b。
因此，支路一和支路二中液体的质量流量分别为
QL1
=
1 2
aQL
+
cQL
(3)
QL 2
=
1 2
aQL
+
dQL
(4)
设 Qg1 和 Qg2 分别为支路一和支路二中气体的质量 流量，假设支路二的气体质量流量大于支路一（当
因此，对于流经改型三通的气液两相流，有
QL=aQL+bQL
(1)
式中 QL 为主路中液体质量流量，kg·s−1；aQL 为
由于自身惯性而越过孔板的液体，bQL 为受气体的
携带作用而越过孔板的液体。显然有 a+b=1。
对于 aQL 部分，由于液体的密度远大于气体的 密度，在分配过程中该部分不跟随支路中气体比例
Hong 等[18]通过实验研究，分析了冲击型三通 不能实现等干度分配的原因：当两支路流量不相等 时，由于在分配过程中液体的惯性很大，流动具有 一定的独立性，因结构对称的缘故液体向两支路对 等分配的趋势十分强烈，不易跟随气体比例的变化 而变化，从而导致气体流量较小的支路得到相对较 多液体，使得该支路干度偏低，另一条支路就会干 度偏高。来流流速越高，两支路流量差越大，该现 象就越明显，分配的不均匀性就越严重[18]。如当将 5 cm 的冲击型三通换成 10 cm 的冲击型三通时， 在同样的流量范围内，分配的等干度性大大提高 了[18]。原因就是尺寸扩大后流速降低，液体的动能 减小，液体分配时就需要靠气体携带，跟随气体的 比例变化而变化，分配的等干度性也就提高了。根 据上述现象，Hong 等[18]采用在冲击型三通的支路 中加装喷嘴的方法来解决冲击型三通的相分离问 题，这种方法在实验室中得到了较好的效果，并在 蒸汽驱油技术方面也得到了一定的应用，但是他们 仅给出了某些工况下的实验结果，未能提出具体的 理论计算模型，没有给出一般情况下喷嘴尺寸的计 算公式，同时由于喷嘴成本高，加工难度大，需要 定期的检查、清洁甚至是更换，这都严重影响了该 方法的进一步推广和普及。