圆管突扩气固两相湍流变动的实验研究

摘要

本文采用PDA对竖直向下圆管突扩流动进行了测量,研究了稀疏流动中的湍流变动规律.结果表明,颗粒整体削弱湍流.在进入再发展区之前,各截面上两相和单相气相无量纲脉动速度σ与无量纲平均速度梯度η正比,可由式σ=k·η+b来表示,从而得出湍流变动也与速度梯度成正比.进一步分析表明,"混合长度"k和"基底脉动"b均与减切层宽度成线性关系.相对于单相流动,颗粒的加入并不使得两相中"混合长度"和"基底脉动"与减切层宽度的关系发生显著变化.但颗粒延缓了流动的发展,使得回流区内同一截面上两相减切层宽度小于单相的,从而出现回流区内湍流脉动整体都削弱的现象.而在两相回流区尾部,已经出现同样截面在单相流中已进入再发展区的情形,从而也导致此处颗粒增强湍流的现象.