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竖直管路内流动液氢条件中弹状氢气泡运动速度

             

摘要

Handling and control of Taylor bubble in cryogenic fluids become important in a transport pipeline. Computational fluid dynamics ( CFD) simulation were conducted using the volume-of-fluid ( VOF) method to investigate the dynamic model of slug flow and the rising velocity of Taylor hydrogen bubble in upward vertical slug flow. Simulation results show that the velocity coefficient was insensitive to the liquid Reynolds number in flowing liquid. As the Reynolds number based on the liquid velocity, the Reynolds number increases from 220 to 6 380, the velocity coefficient decreases from 1. 83 to 1. 14. In developing Taylor bubble, the rising velocity is increasing with the shortening distance between consecutive bubbles.%低温加注系统中的弹状流可能引发各种非稳现象,造成低温液氢传输管路的破坏.针对垂直管路内气液两相流实验化困难的问题,运用建模仿真的方法建立了竖直管路中弹状流气泡的运动模型,模拟了弹状氢气泡在流动液氢中的上升过程,并对其运动速度进行了研究.仿真结果表明:弹状氢气泡在流动液氢中运动时,其速度模型中的速度系数与流体的速度有关,当雷诺数从220上升到6 380时,其系数的值从1.83下降到1.14;在未充分发展的弹状流系统中,气泡间距对气泡速度分布有着影响,其上升速度随着气泡间距的减小而增大.

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