试验目的通过试验观察气液两相流的各种流型掌握流型

※<实验一气液两相流流型测试>

一、实验目的

1．通过实验、观察气液两相流的各种流型。

2．掌握流型的测量方法。

3．分析和探讨两相流动中流型的影响因素。

二、实验装置介绍

1．流程

来自压缩机的空气经过测定压力、温度、流量后进入混合器中与来自离心泵、并经过计量后的水混合；然后，气液两相流体先进入到（Dg25或Dg50）水平测试管段，经可调倾角的Dg25或Dg50上、下坡测试管段；最后经Dg80水平测试管进入分离罐，空气从分离罐上方排出，水进泵循环使用。其流程示意图见图1。

2．实验设备和方法

(1)离心泵，(2)气液涡轮流量计组，(3)手动电动球阀，(4)混合器，(5)观察管，(6)分离罐，(7)V－3∕S－1型压缩机等。

实验管段有φ32×2.5、φ60×3、φ89×3.5三种规格共7个实验测试管段，每个测试管段配置有机玻璃管，可观察管内流型。

三、实验注意事项

1．爱护实验设备，不得踩踏管线。

2．未经教师许可，不得乱动实验架上的阀门、仪表等设备。否则，由此引起的设备损坏，学生应负一定经济责任。

四、实验内容

观察气液两相流的各种流型，分析流型的影响因素。

五、实验课进行方法

1．组织学生进行实验预习，搞清实验流程。

2．细心观察老师启动实验架步骤，并做记录。

3．观察研究老师是怎样调节管路内流型的，实验中你看到哪几种流型？并

对观察到的流型进行描述和分析。

4．实验数据交教师检查，认为合格后，方可结束实验；若老师认为数据误差太大，应重新测定。

5．实验结束后，清理实验室，恢复实验前状态。

六、实验报告要求

1．简述实验中所观察到的流型并分析影响流型的各种因素。

2．根据实测参数用布里尔法和曼徳汉法判断Dg50水平管段的流型，并与实验观察到的流型进行对比。

3．据实测参数用布里尔法判断Dg50上坡和下坡管段的流型并进行对比。

5

※<实验二气液两相流压降及截面含液率的测量>

一、实验目的

1．掌握测量管段压降和截面含液率的测量方法。

2．分析和探讨两相流动中截面含液率及压降的影响因素。

二、实验装置介绍

1．流程

来自压缩机的空气经过测定压力、温度、流量后进入混合器中与来自离心泵、并经过计量后的水混合；然后，气液两相流体先进入到（Dg25或Dg50）水平测试管段，经可调倾角的Dg25或Dg50上、下坡测试管段；最后经Dg80水平测试管进入分离罐，空气从分离罐上方排出，水进泵循环使用。其流程示意图见图1。

2．实验设备和方法

(1)离心泵，(2)气液涡轮流量计组，(3)手动电动球阀，(4)混合器，(5)压力表、压力传感器、温度传感器，(6)观察管，(7)分离罐，(8)V－3∕S－1型压缩机等。

实验管段有φ32×2.5、φ60×3、φ89×3.5三种规格共7个实验测试管段，每个测试管段配置有机玻璃管。用压力传感器测量管段压力，用两个压力传感器

读数之差测量管段压降，用快速关闭测量管段两端阀门的方法测量截留在管内的液体量，利用称重法，从而计算出截面含液率，各实验管段间测压点的长度如下表：

三、实验注意事项

1．爱护实验设备，不得踩踏管线。

2．未经教师许可，不得乱动实验架上的阀门、仪表等设备。否则，由此引起的设备损坏，学生应负一定经济责任。

四、实验内容

1．测量水平和倾斜气液两相管路的压降。

2．测量水平和倾斜气液两相管路的截面含液率。

五、实验课进行方法

1．组织学生进行实验预习，搞清实验流程、实验架各测压点、测温点的位置以及气、液流量测量仪表。

2．细心观察老师启动实验架步骤，并做记录。

3．把气液量调节到某一数值，待流动状态稳定后，测量Dg50水平、上坡、下坡实验管段的压降和截面含液率。

4．实验数据交教师检查，认为合格后，方可结束实验，若老师认为数据误差太大，应重新测定。

5．实验结束后，清理实验室，恢复实验前状态。

六、实验报告要求

1．简述实验中所观察到的影响压降和截面含液率的因素。

2．根据实验工况用贝－布法计算Dg50水平、上坡、下坡管段的压降和截面含液率，并与实测压降和截面含液率进行对比，计算相对误差并简明分析原因。

3．由实验工况用洛－马法求Dg50水平管的压降和截面含液率，并与实验测得的压降和截面含液率进行对比，计算相对误差。

4．用洛－马－弗莱聂根法求Dg50上坡管段的压降，并与实测压降进行对比。

图1 气液两相流实验装置流程图

实验报告辅导内容

一、实验数据采用单位

流体流量 升∕秒 内径 Dg50 (0.05286米)

气体流量 升∕秒 管段倾角 度

管段压降 Pa 管段放出液重 千克

压力 Pa 温度 ℃ 二、某些参数的计算方法 1．20℃时水的粘度为20μ＝0.001002帕·秒，0℃

表示：

20μμ=t ·]

30233.1)20(00585.0)20(1855.8333.9981301

[

2

10

--+-+t t

20℃

20μμ=t ·]

105

)20(001053.0)20(3272.1[

2

10

+---t t t

2．气体流量和密度的计算

气体流量是在P 1、t 1条件下，由气体涡轮流量计测得。把实测气体量换算为实验测试管段压力、温度条件下的气体流量需应用气体状态方程。为此，需把表压换算成绝对压力、温度换算成绝对温度。

在标准大气压、0℃下，空气的密度为1.293 kg/m 3。据此，可用状态方程求得测试管段压力、温度条件下的空气密度。

3．气体粘度

测试条件下，空气粘度与管路压力关系不大，只和温度有关，可近似用下式估算：

7

10)]300(43.0184[--+=T g μ Pa·s