材料表面浸润性能的研究具有非常重要的意义,具有超亲水和超疏水性能的材料为开发特殊功能器件提供了可能。基于光滑耗散粒子动力学(SDPD)方法的多相流模型对超亲水和超疏水浸润现象进行了研究,结果表明接触角为30°~135°时,模型能基本满足计算精度的要求,但超出这个范围,计算结果的误差较大。通过系统分析,为计算误差偏大的各类浸润问题的研究提出了改进建议。

针对地面油气多相流的实时准确计量需求,介绍了一种磁共振多相流在线计量装置。通过现场试验验证,该计量装置能够高效、准确地计量油气水多相流,具有绿色、高效、准确的技术优势,可实现无人值守计量,能够很好地替代三相分离器完成油气多相流的地面计量工作。

本文介绍了空气动力传送管道中固体速度的各种测量方法和各自的特点，并对各种方法及使用的传感器进行了讨论。

我国陆上油田多处于中高含水期，采出原油含水量逐年提高；加之海洋石油工业的不断发展，多相混输已成为今后的主要输送方式。在多相流动中，总流量和各分相流量是多相流的重要参数，流量的准确测定对工程设备运行的经济性和可靠性十分重要。基于多相流混合模型，建立了油水两相流控制方程，针对V锥流量计内油水两相流场进行数值模拟，分析了流速、初始含水量、等效直径比、前锥角等对水平管内轴向压降及油水相态分布的影响。研究表明：入口流速、初始含水量、等效直径比及前锥角对油水两相流轴向压降及相态分布影响较大；降低流速、增加等效直径比、减小前锥角可有效降低轴向压力，使油水相态分布均匀，实现节能降耗。

在大型铜熔炼底吹炉冶炼过程中,气动搅拌对熔体混合和反应速率起着重要作用。为研究高温、密闭的大型底吹炉内熔体搅拌现象,采用计算流体力学(CFD)方法,建立了与实际装备相对应的等效几何模型,并通过数值模拟计算分析了大型底吹炉内气动搅拌机理。结果表明气泡是大型底吹炉气动搅拌的基本单元,气泡周期性的生长脱离、上升形变、熔体表面破裂过程,将自身动能传递给熔体,促进熔池内成分均一化。持续产生的气泡对熔体做功,为熔池和入炉物料提供了充足的搅拌能。熔池内部形成核心搅拌区和澄清区,为铜冶炼过程的反应和分离提供了良好条件。研究得出的气动搅拌机理对今后大型底吹炉优化设计和工程应用起到了指导作用。

为分析混合式油气混输泵内部流动情况、探索混合式叶轮结构对混输泵性能的影响,该文基于Pro/E及Fluent等软件,对混合式油气混输泵建立全三维流场。并采用Mixture多相流模型、Standard k-epsilon湍流模型以及基于Pressure-Velocity耦合计算的Simple C算法。以理想状态的水和空气作为多相介质,通过改变含气率(GVF)等工况,分析了混合式油气混输泵的内部流动情况,以及不同外径的混流式叶轮对油气混输泵外特性的影响。结果表明:混合式油气混输泵相较于原型泵的扬程和效率得到提高,混流式叶轮内的气液分布较为均匀,随着混流式叶轮外径的增大,扬程提高越明显;在相同混流式叶轮外径下,随含气率提高,扬程逐渐下降,叶轮出口边出现气液分离,但流道内湍动能基本不发生变化。

基于油气润滑气液两相流理论,采用COMSOL Multiphysics仿真软件建立B7003CY/P4角接触球轴承腔内的油气两相流模型,分析轴承腔内气相流速、压力以及润滑油的分布。通过计算轴承的摩擦生热量以及腔内关键点的换热系数,分析轴承腔内温度场的分布。试验与仿真结果表明:润滑油沿着进油管道进入轴承腔内,大量的润滑油聚集在轴承腔内的前端,少许润滑油会随着空气进入轴承腔内,而进气速度影响润滑油的分布;轴承腔内的温度受电主轴的转速和进气压力影响,随着电主轴转速提高,摩擦产生的热量增多,轴承腔内的温度升高;进气压力越大,空气流速越大,轴承腔内的温度越低,且轴承腔内换热系数细化后得出的温度场更接近真实值。

利用高速摄像观测系统对不同挡板结构的圆形微通道结构进行全流场流动显示实验。通过对重力影响、气液流量比、流动方向等变量的控制进行多相流流动形态分析;在此基础上进行数值模拟研究,得到气液多相流流动特性沿流道的压力、速度场等流动特性。结果表明:微通道复杂结构会显著影响气液多相流的流动形态,复杂结构微通道加剧了流体剪切流动特性,大大促进了气液两相流混合效果。

实际液压系统的工况条件始终处于动态演变过程。变化的工作条件使得介质基本属性产生重大改变,由此造成齿轮泵流动特性出现变动。为了研究齿轮泵特性随工作条件的变化规律,在正交试验方案基础上基于动网格技术及两相流模型对考虑内泄漏的三维内流道有限元模型进行数值计算。详细分析了在0~0.01005 s的时间内不同试验对应的瞬时流量、瞬时压力以及瞬时输入功率曲线的变化进程,准确获取了影响流量脉动率、容积效率及总效率的各因子主次关系及