实验两相管道流动的降阶描述:通过适当的正交分解来表征流动结构和动力学

对x射线层析数据采用适当的正交分解方法研究了多相管流, 在持枪抢劫, 得到了管道内的相截面分布和相界面特性. 含水率10%的分层混合流6例, 30%和80%的研究是为了了解速度和水的比例对流场的影响. 将分散流和段塞流分开分析,考虑流场增加的界面复杂性. 这些制度也高度适用于工业操作流程. 分析了四种流态的瞬时和脉动相分数,并给出了降阶动力学描述. 分层流场表现出相干结构,突出了液-液界面位置,混合流场表现出最小的本征模相干性. 弥散流在管道水平中心附近的前几个模态表现出相干结构, 段塞流情况下的液-液界面位置表现为前5阶模态段塞的周期性形成和破碎的相干结构. 高含水率的低阶描述, 分层流场表明,以最小的自由度可以捕获主要的流场特征. 对弥散流和段塞流情况的重建表明,低阶动力学描述的主要特征是使用不到1%的全阶模型. POD时间系数a1、a2和a3显示出段塞流情况下高度的相互依赖性. 对于弥散流和段塞流,这些系数也描述了相分数含率作为时间的函数. 第二个系数, a2, 中线的持力率曲线显示,两条曲线之间的平均百分比差异低于9%. 分解得到的数学描述将加深对多相流特性的认识,适用于长距离多相输送管道, 流化床, 水力发电和核能进程就是其中几个例子