偏心环空中 0–4 度倾角下的两相流模拟

在多相流模拟中，我们对偏心环空进行了计算。环空的外 cylinder 和内 cylinder 尺寸分别为 0.1 m 和 0.05 m，混合速度为 1.2 至 4.2 m/s。模拟与在能源技术研究所进行的完全偏心和完全同心实验进行了对比。本文旨在探究持液率（holdup fraction）和内部管道位置对压力梯度和流型的影响。对比表明，将管道从完全偏心移至部分偏心配置对压力梯度有剧烈影响。在所有内管由完全偏心几何变为较小偏心配置的情况中，我们观察到平均压力梯度增加了 48–303%。相较而言，管道由同心变为更偏心配置的情况，压力梯度变化较不剧烈。有 2 个案例的平均、最大和最小压力梯度在实验结果的 22% 以内，而最后两个案例的最小和平均压力梯度分别超出 25–250%。我们很少观察到因内管移动引起的流型变化；8 个水平案例中有 2 个显示出从波状流向段塞流或明显更大波的过渡。已识别最显著且频繁的差异是改变的段塞和波频率。通过模拟，我们注意到在相平均流速相同时，持液率增加伴随压力梯度增加。对应于持液率分数增加 0.177、0.244、0.063 和 0.073，在相同混合流率和网格密度下各案例的模拟压力梯度分别增加 80、300、614 和 367 Pa/m，或 116、244、61.5 和 25%。