气液两相流流型识别理论的研究进展

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1、No．6第6期锅炉制造BOILERMANUFACTURINGNOV．20122012年11月文章编号：CN23—1249(2012)06—0033—04气液两相流流型识别理论的研究进展方立军，胡月龙，武生(华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003)摘要：介绍了气液两相流流型识别理论，首先探讨了气液两相流流型划分问题，然后详细介绍了流型的静态识别方法和实时识别方法，并重点介绍了基于压差波动理论、混沌理论、神经网络和复杂度特性的间接实时流型识别方法。关键词：气液两相流；流型识别；划分；静态识别；实时识别中图分类号：TP391．41文献标识码：AResear

2、chProgressoftheGas—-liquidTwoPhaseFlowPatternRecognition，n，HuYuelong，WuSheng(SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Thispaperintroducethegas—liquidtwophaseflowpatternrecognitiontheory，itfirstlyprobesintothedivisionofgas

3、—liquidtwophaseflowpattern，andthenintroducedthestaticflowpatternidentificationmethodandreal—timeidentificationmethod．andmainlydescribestheindirectreal—timeflowpatternidentificationmethodsbasedonthetheoryofdifferentialpressurewave，thechaostheory，thenervenetworkandthecomplexitycharacteris

4、tics．Keywords：gas—liquidtwophaseflow；flowpatternrecognition；division；staticidentification；real—timeidenti6catj0n同时对流动参数的准确测量以及两相流系统的运0引言行特性也有很大影响。在气液两相流研究工作的关于气液两相流流动的现象在自然界和现代早期，由于缺乏此方面的知识，曾经发生过不少工工业生产过程中广泛存在，而且与人类的生活和业事故。因此对于气液两相流的流型识别研究应生产活动息息相关。目前，在动力、石油、核能、冶该给予高度重视，此方面研究不仅具有重要的学金、制

5、冷、化工和航天等领域有许多设备，例如，电术意义和实用价值，也为相关工业生产设备经济、站的各种沸腾管、锅炉、石油工程设备、核反应堆、安全的设计和运行提供了强有力的技术支持。正蒸发器、飞船环境系统及化工行业的精馏塔等中因为如此，气液两相流流型识别的研究一直是气都涉及气液两相流流动工况。两相流流型极大地液两相流研究领域的一个重要课题。影响着气液两相流的流动特性和传热传质特性，收稿日期：2012—06—19作者简介：方立军(1971一)，男，副教授，研究方向为大气污染物控制和洁净煤技术。·34·锅炉制造总第236期化。同时流型还与管道尺寸、管截面形状、管道角1气液两相流流型的

6、划分度、管道加热状态、所处的重力场、介质的表面张气液两相流流型的定义：气液两相流的流型力、壁面及相界面间的剪切力等因素有密切关就是气、液两相界面分布呈现不同结构形式或不系。因此，每位研究者对于流型都有不同的划同几何图形的现象，通常简称为流型。由于气体分标准。Oshinowo从实际应用的简明性考虑，在和液体在一起流动的过程中，两相均可发生变形，综合发展了其他研究学者结果的基础之上，提出且两相界面将不断变化，进而两相介质的分布状了几种常见流动条件下的流型划分标准，如下面态也会不断变化，从而导致流型变的复杂化、多样表1所示一。表1几种常见管道条件下的流型划分现给出最为常见的

7、两种管道条件下的流型划2气液两相流流型识别的研究进展分图。1)垂直下降管的流型划分为五种，如图1所2．1传统的静态流型识别方法示。传统的静态流型识别方法主要有两大类：一类是根据通过流型转变机理得到的转变关系式，同时利用现场的两相流流动参数如压力降、分项含率等来确定具体的流型；另一类是采用实验的方法做出流型图。即在实践过程中，根据实验得出各种流型状态图，建立流型变化的经验或半经验判别式，之后根据这些判别式来确定大概的流型。这种方法虽然简单，但是其精度不高，且局图1垂直下降管气液两相流流型限性较大，不同的流型图之间存在一些差别，至今还没有得到一致公认的标