两相交叉流作用下管阵的阻尼

摘要

通过实验研究了两相交叉流作用下管阵阻尼的机理，重点研究了空隙率和流型对管阵阻尼的影响。模型管束为平行三角形构型，节距比为1.49。本研究采用的两相流回路采用制冷剂11作为工质，在汽液质量比方面比空气-水混合物更好地模拟蒸汽-水，并允许因压力波动而发生相变化。利用伽马密度计测量空隙率，这是对均匀平衡模型(HEM)的改进。为了获得更可靠的阻尼估计，采用了三种不同的阻尼测量方法:传统使用的半功率带宽、对数衰减和管衰减响应的指数拟合。实验表明，半功率带宽比其他两种方法产生更高的阻尼值，这是由于附加质量的波动和管间耦合引起的管频移，而管频移取决于空隙率和流动形式。结果表明，指数拟合是一种更为一致和可靠的估计阻尼的方法。对阻尼与两相流相关参数的关系进行了量纲分析。因此，当与阻尼比的两相分量(界面阻尼)结合时，以毛细数形式包含的表面张力似乎是有用的。在绘制界面阻尼与空隙率的关系时，观察到阻尼对流动状态的强烈依赖，引入并改进了之前通过正一化两相阻尼获得的结果，后者没有表现出这种行为。