多相流动测试技术的研究动态

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1、多相流动测试技术摘要：多相流现象广泛的存在于自然界和工业、农业、国防、环保等各个领域，多相流技术已渗入到我国国民经济建设的各行各业，并在一些领域成为关键性技术和尖端技术。本文详细介绍了国内外多相流测试技术发展现状，将现有技术进行分类，并介绍了近代新技术中广受关注的激光技术、太赫兹技术、过程层析成像技术，关键词：多相流动；分类；测试技术MultiphaseflowmeasurementtechnologyAbstract：Multiphaseflowphenomenonexistswidelyinnatureandvariousfields,

2、suchasindustry，agriculture，nationaldefense,environmentalprotection,andhavepenetratedintoallwalksoflifetotheconstructionofthenationaleconomy，andinsomeareastobecomekeytechnologyandcutting-edgetechnology.Inthispaper，introducesthedevelopingsituationofitinhomeandforeign,classif

3、yh，andemphaticallyintroducednewtechnologywhichwideattention,suchaslasertechnology,terahertztechnology,processtomographytechnology.Keywords:Multiphaseflow;classify;measurementtechnology1.引言相的概念通常是指某一系统屮具有相同成份及相同物理、化学性质的均匀物质成份，各相之间有明显可分的界而。从宏观的角度出发，可以把自然界的物质分为三类：气相、液相、固相。单相物

4、质的流动即为单相流，如气体或液体流。常见的多相流有气液两相流、气固两相流、液固两相流、液液两相流以及气液液、气液固多相流等等。多相流现象广泛的存在于自然界和工业、农业、国防、环保等各个领域。如石汕浞输、气力输送、硫化床、燃料系统等工业过程。多相流技术已渗入到我国国民经济建设的各行各业，并在一些领域成为关键性技术和尖端技术。随着原子能核电站及航天工业的迅速发展,动力工业及石化工业商参数的引入，以及对环境保护的円益重视，促使多相流领域研究工作迅速发展，R前己成为国内外给予极大关注的前沿学科。建立了相对完善的理论体系，在理论研究和指导工程实际方而

5、取得了丰硕的成果。2.国内外多相流动测试技术的最新进展多相流的研究不仅涉及许多学科的p、j容，而II由于多相流体动力学特性极其复杂，所需研究的流体参数众多，迄今为止人们对于多相流流动机理的认识还相当有限。目前国内外科技工作者广泛开展多相流的研究工作。提出了各种多相流研究的物理模型和数学模型，并用所建立的数学模型进行求解，将其所得的理论（数值）结果与实验测试结果进行比较，以验证所建立的物理模型和数学模型的正确性和准确性。物理模型如：连续介质模型、离散颗粒模型和流体拟颗粒模型三大类；数学模型有：k-s模型、颗粒动力学模型、涡动力学模型、拟序结构

6、模型、颗粒轨道模型m等等。当前，多相流的研究方法主要有理论模拟和实验测:W:两种方法。在理论模拟方面，随着计算机硬件性能和数值算法的快速发展，计算流体力学的数值计算方法被广泛应用于多相流体运动特性的数伉模拟。目前对于湍流、漩涡等杂单相流动也能获得较好的模拟结果。但是，数伉模拟方法对于多相流中分散颗粒相以及两相藕合的模拟结果还比较籼糙，相关的数值模型和算法有待于进一步研究和改进。实验测:W:是研究多相流特性特别是分散颗粒相运动的直接方法，实验测y:得出的丰富信息有助子研宄多相流动的内在特征，也能为深入了解机理和模型化研究提供坚实的基础、2.1

7、国外发展现状据有关文献记载，早在1877年，Boussinesq21就应经系统地研究过明渠水流屮泥沙的沉降和输送，1910年Mallockf3］研究过声波在泡沫液体中传播时强度的袞减。但是许多经验和研宄成果分散在各个生产部门，交流不多。有意识地总结归纳所遇到的各种现象，用两相流的统一观点系统地加以分析和研宄，则是在上世纪40年代才开始的。两相流这一术语在上世纪30年代首先fli现在美国的一些研究生论文中。1943年，苏联首先将这一术语应用于正式出版的学术刊物上。近年来，多相流计懂研究得到迅速的发展。回顾多相流测试技术，自20世纪60年代以来

8、，国外就建造了各种有水平、乖直和倾斜测试段的多相流综合试验环道，并展开了对多相流的研宄。在70、80年代国外的TULSA大学在其流体流动工程环道和TEF环道上就开始了对多相流计量