A study on interfacial area transport in gas-liquid two-phase flow in mini-channels

微通道内气液两相流界面面积输运研究

• 批准号: 23561011
• 负责人: SHEN Xiuzhong
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23561011/
• 关键词: ミニチャンネル内気液二相流; 気泡流の画像処理計測法; 界面積濃度; ボイド率; 界面積濃度輸送方程式の開発; 気泡合一と分裂のモデル化; フォーセンサープローブ; 国際研究者交流; 多センサープローブ; ミニチャネル内気液二相流; 流体工学

In this study, an imaging processing technique and a four-sensor probe method for local measurements in 2- and 3-D two-phase flows respectively were developed and verified. Local measurements of two-phase flows in mini-channels (namely narrow rectangular channels) were performed and the local flow parameters such as void fraction, interfacial area concentration (IAC) and bubble diameter were obtained. Based on the database, existing two-phase frictional multiplier correlations, existing drift-flux distribution parameter and drift velocity correlations and existing IAC correlation were verified or modified. By considering the crushed bubble characteristics, an interfacial area transport equation (IATE) was derived for the narrow rectangular channels. Random collisions between bubbles and impacts of turbulent eddies with bubbles were modeled for bubble coalescence and breakup respectively. The new IATE with the sink and source terms was evaluated to be reliable by the present database.

在本研究中，开发并验证了分别用于 2 维和 3 维两相流局部测量的成像处理技术和四传感器探针方法。对微通道（即狭窄的矩形通道）中的两相流进行局部测量，获得局部流动参数，如空隙率、界面面积浓度（IAC）和气泡直径。基于该数据库，对现有的两相摩擦乘数关系式、现有的漂移通量分布参数和漂移速度关系式以及现有的IAC关系式进行了验证或修改。通过考虑破碎气泡的特性，推导了窄矩形通道的界面面积传输方程（IATE）。分别对气泡之间的随机碰撞以及湍流涡流与气泡的撞击进行了气泡合并和破裂的建模。目前的数据库评估了带有接收器和源项的新 IATE 的可靠性。

项目成果

気液2相流パラメータ測定装置及びコンピュータプログラム(フォーセンサー・プローブによる多次元気液二相流の気泡速度、 気泡径、界面積濃度の計測方法及び装置)

气液两相流参数测量装置及计算机程序（利用力传感器探头测量多维气液两相流中气泡速度、气泡直径和界面面积浓度的方法和装置）

• 发表时间: 2012

京都大学 教育研究活動データベース 沈秀中のホームページ

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New Four-Sensor Probe Theory for Multi-Dimensional Two-Phase Flow Measurement

用于多维两相流测量的新型四传感器探头理论

• 发表时间: 2012
• 作者: Shen;Xiuzhong;Nakamura;Hideo
• 通讯作者: Hideo

研究炉燃料要素の彎曲狭隘矩形流路内の伝熱と流動研究

研究堆燃料元件弯曲窄矩形通道内的传热和流动研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 沈秀中;鄧保慶
• 通讯作者: 鄧保慶

Reactivity insertion transient analysis for KUR low-enriched uranium silicide fuel core

KUR低浓硅化铀燃料芯反应插入瞬态分析

• DOI: 10.1016/j.anucene.2013.06.014
• 发表时间: 2013
• 期刊: Annals of Nuclear Energy
• 影响因子: 1.9
• 作者: Shen;Xiuzhong; Nakajima;Ken; Unesaki;Hironobu; Mishima;Kaichiro
• 通讯作者: Kaichiro