毛细管内气液弹状流数值研究

摘要

采用移动计算域的方法,研究了毛细管(d=0.5mm)内充分发展的气液弹状流流动.数值结果与文献数据以及经验公式进行了对比,吻合较好.分析了弹状流气泡的形状、上升速度、液膜厚度,毛细管的压降与换热特性.随着Re的增大,气泡尾部的不稳定区域增大,液膜厚度逐渐增大,气泡的长度以及内部回流区随着ξg的增大而增大.液膜厚度与气泡上升速度与Ca0.33分别呈现负相关与正相关,阻力因子f随着Re、ξg的增大而降低,两相的阻力系数要高于单相的情况.Nutp随着Re的增大而增大,增大趋势逐渐降低,随着ξg的增大而线性降低.Nutp与无量纲的液柱长度负相关,弹状流的Nutp为单相的1.2～3倍,强化换热效果.