粒径在百微米量级的微细气泡相比于常规尺寸气泡具有传质效率高、存留时间长等优势,常用于污水处理、食品清洁等领域。基于二相流理论和水平集方法,利用COMSOL Multiphysics流体仿真软件,通过数值模拟研究同轴式微通道内微细气泡形成的机理及影响因素。搭建了微细气泡生成特性试验系统,探究恒定液体流量下不同气体压力对微细气泡生成频率与体积的影响。对比实际试验值与数值模拟值,结果表明:不同气体压强下,微细气泡生成频率和体积的模拟值与试验值具有良好的相关性。

利用毛细管四段流阻模型，用数值模拟的方法详细讨论了冰箱毛细管在不同工况下的性能，研究了冷凝温度、蒸发温度及过冷度对毛细客流量的影响，并首次对冷凝不充分的含汽制冷液进入毛细管的流动特性进行了讨论，以及做了验证实验。研究结果和编制的软件对毛细管的设计和应用将有一定的借鉴意义。

为了准确测量气液二相流流量，将James流量公式作为典型公式，通过对其测量结果分析，发现二相流动分为2大类，一类为泡状流、塞状流和弥散泡状流，另一类为弹状流和环状流。在流型识别的基础上，得到针对流型的流量测量修正关系式，修正后测量误差的均方根由修正前的0．174减小为0．042。试验结果表明，针对流型的流量测量可以有效提高测量精度，同时二相流波动系数与流量测量精度有关，随着二相流波动系数的增大，流量测量精度下降。