垂直管中定常螺旋流涡量特性的PIV试验研究.pdf

《垂直管中定常螺旋流涡量特性的PIV试验研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年第40卷第2期流体机械5文章编号：1005—0329(2012)02—0005—05垂直管中定常螺旋流涡量特性的PIV试验研究王小兵，刘扬，崔海清，韩洪升。(1．江苏省油气储运技术重点实验室(常州大学)，江苏常州213016；2．常州大学，江苏常州213016；3．东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室，黑龙江大庆163318)摘要：为了研究螺旋流场中的涡量特征分布，提高流体传质效率，利用激光粒子测速系统(PIV)对垂直管中不同介质的螺旋流场进行了测量，并利用Tecplot对螺旋流的涡量进行了显示和局部涡量场

2、提取，研究了不同切向速度下，不同介质的螺旋流涡量场分布特点和其局部涡量特征。结果显示，螺旋流的涡量具有贴壁特征，随着切向速度的增加，螺旋流的涡量强度增大，正涡和负涡交换的频率增大，有利于提高流体传质效率。关键词：螺旋流；涡量；切向速度；PIV中图分类号：TE732．9文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2012．02．002ExperimentalStudyontheFluidFlowCharacteristicsintheHydrocycloneonthePⅣWANGXiao．bing

3、～，LIUYang，CUIHai．qing3HANHong—shen，(1．JiangsuKeylaboratoryofOil—gasStorageandTransportationTechnology(ChangzhouUniversity)，Changzhou213016，China；2．ChangzhouUniversity，Changzhou213016，China；3．KeyLaboratoryofEORofEducationMinistry，DaqingPetroleumInstitute，Daqing1633

4、18，China)Abstract：Tostudythecharacteristicsinthedistributionofthespiralvortexflow，toimprovetheefficiencyofmasstransferoffluid．TheParticleImageVelocimetry(PIV)isusedtomessurethespiralflowfieldoftheverticalpipeinthedifferentmediacondition，thespiralflowvortexweredisp

5、layedandthelocalvorticityfieldisextractedusingTecplot，Tostudythedistributionofthevorticityfieldofthespiralflowandthelocalvorticityfeaturesinthedifferenttangentialvelocitiesandspiralflowofdiferentmedia．Theresultsshowedthatthespiralvortexflowcharacteristicswithadher

6、ence，withtheincreaseintangentialvelocity，thevorticityofthespiralflowincreases，thepositiveandthenegativevortexincreasesthefrequencyofexchangeishelpfultoimprovetheeficiencyofmasstransferoffluid．Keywords：spiralflow；vorticity；thetangentialspeeds；PIV1前言量大说明流体微团的旋转角速度大，

7、流场扰动剧烈，有利于强化传质J。螺旋流是湍流中的一种特殊的、规则的涡旋粒子图像测速(PIV)技术是一种全新的无运动，可以分解成轴向流动与强制涡，是涡线与流扰、瞬态、全场速度测量方法。可以非接触性测量线重合的一种特殊流动，也可以看成是Poiseuille从低速到超声速范围内的流体瞬时速度场。它不流动和Couette流动的迭加¨。螺旋流在石油仅能够显示流体流场、流动的物理形态，而且能够工程、燃烧技术、内燃机、旋风分离、射流技术、气提供瞬时全场流动的定量信息。突破了LDV空力输送等方面具有广泛的应用。由于其具有特殊间单点测量的局

8、限性，实现了全场瞬态、无扰测的涡旋运动，螺旋流在流体传质方面具有较强的量，也可求得流场的其他物理量。优势。涡量是由流场内一点流体质点的角速度所本文利用粒子图像测速技术测量了垂直圆定义的，其大小代表了流场中各点旋度的大小，涡管中不同介质的螺旋流场，并利用Tecplot进行收稿日期：2011—05—27基金