微小管径圆管气-液Taylor流动数值模拟

来源：浙江大学学报·工学版杂志2015年第8期北京时间：

作者：张井志, 李蔚

单位：浙江大学 能源工程学系,浙江 杭州,310027

摘要：采用移动计算域方法,对微小圆管（管径为0.5、1、2 mm）内充分发展的气-液Taylor流动进行数值研究,分析Taylor气泡的形状、上升速度、液膜厚度及压降特性.将数值结果与文献数据及经验公式进行对比,吻合较好.模拟结果表明,随入口雷诺数增大,气泡尾部不稳定区域增大.气泡长度及内部回流区随气泡体积分数增大而增大.无量纲液膜厚度与气泡上升速度与毛细数正相关,与管径以及气泡体积分数关系较小.当毛细数小于0.01时,修正液膜厚度的预测公式、预测值与模拟结果的误差在±15%以内.计算域阻力因子随着入口雷诺数与气泡体积分数的增大而降低,分离模型以及流型依赖模型可以较好地预测本文模拟结果.

关键词：

基金资助：国家自然科学基金重大国际合作资助项目（51210011）；浙江省自然科学基金资助项目（Z13E060001）.