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矩形微通道内气体-互溶混合液体两相流流型的实验研究

摘要

微通道内气液两相流流型是进一步研究传热传质现象的基础,由于其尺度的微型化,在微通道内的气液流动的特性与常规尺度下的气液流动的特性存在比较大的差异.本文在包含了"十"字形和" T"形结构的微通道系统内,以氮气、丙酮(或乙醇)与0.5%(wt)poloxamer水溶液为实验介质,在气相表观速度为0.004~2.191m/s,0.5%poloxamer 水溶液表观速度为0.056~0.281m/s,溶剂(丙酮或乙醇)表观速度为0.017~0.086m/s 范围内,利用可视化观察与压力波动观察相结合的方法,观察到了毛细管泡状流(capillary bubble flow)、弹状流(slug flow)、溪流(rivulet)和扰动流(churn flow)四种流型,其中毛细管泡状流、溪流为微通道内所特有的流型.通过与文献报道的流型进行对比,发现实验的流型出现了一些新的特征。应用不同的压降模型对不同流型的摩擦压降数据进行了关联,发现当Chisholm模型参数C值为2.81时,可得到最佳的关联结果.

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