微气泡对液相湍流和摩擦阻力调制机理的研究

项目名称： 微气泡对液相湍流和摩擦阻力调制机理的研究

项目编号： No.51376026

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 庞明军

作者单位： 常州大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 对微气泡引起的液相湍流调制和摩擦阻力改变理解的局限性严重限制了泡状流在工程实践中的高效应用，故对其开展深入细致的研究具有重要意义。以真实和仿真泡状流作为研究对象，利用粘度仪和高速相机相结合的方法研究气泡特征参数和运动特征对液相有效粘度的影响,并建立粘度对不同参数的依赖关系；利用高速相机和粒子成像测速仪详细研究气泡轨迹、气泡碰撞和聚合等运动特征，并详细调查气泡特征参数、界面洁净程度以及气泡运动行为对液相湍流结构和摩擦阻力的影响。结合实验研究，利用直接数值模拟方法详细研究气泡自身物理特性对气泡尾流的影响，以及气泡不同行为和不同工况下分别考虑有效粘度、浮力和惯性等效应,气泡加入对液相湍流结构和湍流摩擦阻力的影响，准确理解和预测气泡注入对液相湍流结构和摩擦阻力的影响规律，并建立液相湍流调制和气泡减阻评判准则。进一步补充和完善气液两相流水动力学理论体系和为指导气液两相流高效的工业应用提供理论基础。

中文关键词： 气液两相流；湍流减阻；减阻机理；流变特性；水动力学特性

英文摘要： Due to the lack of an accurate understanding on mechanisms of the liquid turbulence and frictional drag modulation by microbubbles, the efficient applications of the bubbly flow in industrial fields are significantly limited. And thus, it is very importan

英文关键词： Gas-liquid two-phase flow；Turbulence drag reduction；Drag reduction mechanism；Rheological properties；Hydrodynamic characteristics