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壁面润湿性对原油携水流动特性的影响分析 预览
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作者 王家卫 章友洪 +4 位作者 岳晓军 张旭 梁敏 彭素芹 代文 《西安石油大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第5期52-56,共5页
采用原油携水流动的方式将管道内部积水携出可以有效解决管道内部的积水引发管道腐蚀穿孔的问题。基于原油携水流动的动力学过程和界面形态,建立了原油携水流动模型,采用基于VOF模型的InterFoam求解器求解油水界面的动力学方程,对比验... 采用原油携水流动的方式将管道内部积水携出可以有效解决管道内部的积水引发管道腐蚀穿孔的问题。基于原油携水流动的动力学过程和界面形态,建立了原油携水流动模型,采用基于VOF模型的InterFoam求解器求解油水界面的动力学方程,对比验证了相同条件下的实验数据和数值模拟结果,分析了原油流速和壁面润湿性对原油携水能力的影响趋势。研究结果表明,使用OpenFOAM对原油携水流动进行模拟分析的方法切实可行,模拟结果与实验结果相比具有较好的吻合性。随着原油流速的增加,原油的携水能力增加,管道内的积水更易被原油携带出管道底部,而原油临界流速的大小取决于管道壁面的润湿性;随着管道壁面的润湿程度的降低,积水有聚集为水团的趋势,并且原油的携水能力增加;当原油流速大于临界流速时,原油的携水能力取决于壁面的润湿程度(即接触角θ的大小),当接触角θ=30°时,水以连续波状薄膜的形式存在;当接触角θ=60°时,薄膜破裂形成分散的水团,这些水团零散地分布于倾斜管壁上,并在剪切力的作用下不断向上移动;当接触角θ≥90°时,积水逐渐在倾斜管段上聚集为一团。 展开更多
关键词 壁面润湿性 界面形态 携水流动 数值模拟 积水
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壁面润湿性影响SLD撞击传热规律的研究
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作者 孙明明 孔维梁 +1 位作者 王福新 刘洪 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1874-1880,共7页
过冷大水滴(SLD)环境对飞行安全危害大,其中过冷水滴撞击与传热的耦合是导致其快速结冰的重要原因,然而结冰壁面性质对该耦合过程的影响目前仍未认识清楚。本文实验研究了过冷水滴撞击壁面结冰的行为,以高速相机观察了过冷水滴撞击过程... 过冷大水滴(SLD)环境对飞行安全危害大,其中过冷水滴撞击与传热的耦合是导致其快速结冰的重要原因,然而结冰壁面性质对该耦合过程的影响目前仍未认识清楚。本文实验研究了过冷水滴撞击壁面结冰的行为,以高速相机观察了过冷水滴撞击过程中冰产生与生长过程,并统计了不同壁面接触角和过冷度下的水滴冻结铺展率。结果表明,当水滴过冷度低于9℃时,冻结铺展率与过冷度基本无关,而与壁面润湿性正相关;当过冷度高于9℃时,冻结铺展率随过冷度的增加而增大,润湿性的影响逐渐减弱。最后,根据水滴撞击回缩与成核结冰的耦合特征,分析了壁面润湿性对结冰传热的影响机理,并对现有的SLD撞击传热模型提出了壁面润湿性修正的建议。 展开更多
关键词 过冷大水滴 撞击结冰 壁面润湿性 冻结铺展率 成核率
基于不同润湿性微细通道过冷沸腾起始点(ONB)的实验研究 预览 被引量:2
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作者 罗小平 王文 +3 位作者 廖政标 郭峰 吴迪 张霖 《化工进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期884-892,共9页
为了研究微细通道壁面润湿性对过冷沸腾起始点(ONB)的影响,采用Cu Cl_2溶液刻蚀普通光滑表面微细通道得到超亲水表面微细通道,再用氟硅烷溶液修饰超亲水表面微细通道得到超疏水表面微细通道。以R141b为实验工质,在压力为170k Pa、质... 为了研究微细通道壁面润湿性对过冷沸腾起始点(ONB)的影响,采用Cu Cl_2溶液刻蚀普通光滑表面微细通道得到超亲水表面微细通道,再用氟硅烷溶液修饰超亲水表面微细通道得到超疏水表面微细通道。以R141b为实验工质,在压力为170k Pa、质量流率302.7~417.2kg/(m~2·s)、热流密度2.17~29.9k W/m~2的工况下进行流动沸腾实验。结果表明:超疏水表面微细通道ONB点的过热度最低,普通光滑表面微细通道达到ONB点所需过热度最高;随着热流密度的增大,距离出口最近的测点最先开始沸腾,达到ONB点所需过热度也为最小;随着质量流率的增大,ONB点的过热度逐渐增大。本文选取了7种典型的ONB点处壁面过热度预测公式,将实验值与公式预测值进行对比,发现HSU模型的预测效果最好,对光滑/超亲水/超疏水表面微细通道ONB过热度预测平均绝对误差(MAE)值分别为13.1%、20.8%和21.5%。为了更好地预测具有特殊润湿性表面的ONB过热度,引入表面能参数对HSU模型进行修正,预测精度大大提高。 展开更多
关键词 壁面润湿性 过冷沸腾起始点 流动沸腾 微细通道
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壁面润湿性对沸腾核化的影响 被引量:1
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作者 郑文秀 厉思杰 白博峰 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期111-115,共5页
建立了近壁面区池沸腾系统分子动力学模型,将壁面对流体的作用作为附加力引入,从成核位置、平均分子动能和界面接触热阻三个方面研究了壁面润湿性对液氩沸腾核化的影响规律和机理。模拟结果表明,壁面润湿性越强,壁面对流体分子的束缚作... 建立了近壁面区池沸腾系统分子动力学模型,将壁面对流体的作用作为附加力引入,从成核位置、平均分子动能和界面接触热阻三个方面研究了壁面润湿性对液氩沸腾核化的影响规律和机理。模拟结果表明,壁面润湿性越强,壁面对流体分子的束缚作用越强,成核位置离壁面越远;壁面润湿性较强时紧靠壁面区域的平均分子动能明显高于远离壁面处的平均分子动能,润湿性弱时沿垂直壁面方向分子动能变化不明显;对于润湿性较强的壁面,界面接触热阻较大,不利于沸腾核化。 展开更多
关键词 沸腾核化 壁面润湿性 分子动力学
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