利用TSI-1268W热膜探针测量了内径为35mm的水平管内气液两相泡状流的壁面切应力，得到了充分发展段上壁面切应力沿周向的分布数据。测量结果表明，液相中加入气泡后，在管道下部的壁面切应力增大，在含气率较高的管道上部出现了壁面切应力减小的现象。随着气相流速的增加，管道上部的壁面切应力有较小幅度的降低，管道中下部的壁面切应力有较大幅度的增加。

为改进在势流假设下获得的伪湍动表达式,该文在考虑液体粘性的基础上,简化匀速粘性液体绕球体的速度场,运用单元系综平均方法对流场进行处理,得到球形气泡在匀速粘性液体中引起的伪湍动关系式.该关系式表明伪湍动与空泡率成正比,并随颗粒Reynolds数的增大而趋近势流结果.数据对比结果表明:在低空泡率、中等颗粒Reynolds数的条件下,该表达式能比势流模型更准确地描述球型气泡在匀速粘性液体中引起的伪湍动.

在气液两相流实验装置上,对3台具有不同导程叶轮的涡轮流量传感器测量水平气液两相泡状流的特性进行了实验研究.发现随着体积含气率的变化,3台传感器的流量特性曲线、仪表系数迁移量、重复性误差均会发生明显变化.具有较小导程叶轮的传感器,其性能优于其它两台传感器.对造成涡轮流量传感器测量特性改变与误差的原因进行了分析讨论,并对体积含气率变化影响涡轮流量传感器特性的物理机理进行了分析.

对热膜测速仪应用于气液两相泡状流中的测量方法进行了研究.提出了一套全新的相鉴别技术.用此方法对水平管内的气液两相泡状流的液相速度和紊流强度进行了测量.并对液相水质及温度对测量结果的影响进行了探讨.实验结果表明,在水平管泡状流中,靠管道下部液流速度和紊流强度分布与单相液流的分布差别不大;管道上部较多的气泡使两相液流速度明显低于单相液流速度,增强了紊流强度;使紊流强度分布在r/R=0.5附近有一峰值.

在考虑真实流体粘度、忽略气泡尾迹区影响的前提下,通过对真实流体绕球形气泡的流场进行研究,运用单元系综平均方法推导出液相界面平均压力与液相平均压力差Pli-P1的表达式,反映了液体粘度对该压力差的影响.由于湍流泡状流相对雷诺数较大,无法忽略尾迹区对其气泡周围压力场的影响,因此该表达式只适用于"层流"泡状流.

混和层流动是多种流动的原型流场,一直受到众多研究者的重视,对气液两相混合层流动进行研究有助于研究离散相气泡与流场中的大尺度拟序涡结构之间的相互作用机理.本文对竖直方形通道内主流雷诺数1819条件下的单相和气液两相平板混和层流动进行可视化研究,分析了单相混和层流动中不同形式的涡的合并过程,并与同样条件下的泡状流混和层的发展过程进行了对比,得到了气泡对涡合并的影响规律.

为弥补用于泡状流双流体模型的直接离散差分解法无法比较直观地揭示流场成因的缺陷，针对最基本的泡状流(垂直圆管内充分发展段层流泡状流)提出了一种双流体模型解法——积分解法。首先通过对双流体模型进行符号积分，得到表示该模型的近似解析解，然后再用数值方法迭代求得数值解。该积分解法得到的近似解析解比较直观地表明：液相轴向速度主要与阻力、浮力和空泡率有关，而空泡率则主要受升力和壁面力的影响。数值解与实验数据基本吻合，预测精度一般不低于75％。