微细圆管及扁平管内液-液Taylor流动特性的数值研究

• 作者: 张井志 周乃香 张冠敏 田茂诚
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 液液两相流 小通道 数值模拟 扁平管 压降
• 年，卷（期）: 2020,（S2）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 70-79
• 页数: 9页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200471

摘要

微细通道内Taylor流动广泛应用于能源化工领域，为分析其相界面及阻力特性，利用相对坐标系的方法，研究了竖直圆管及扁平管内的液-液Taylor流动，讨论了通道宽高比、Reynolds数（Re）及分散相体积分数对液膜厚度和两相压降的影响。结果表明：圆管内液滴头部和尾部可以膨胀至近似球形，而扁平管内壁面的限制作用较强，液滴呈现扁平状。随Reynolds数增大，两相界面逐渐收缩，液膜厚度逐渐上升。圆管内液膜厚度比较均匀，扁平管内液膜在通道顶部较薄，而圆弧部分较厚。两相压降随Re和宽高比的增大而增大，随分散相体积分数的增大而降低。相比连续相和分散相压降，界面压降所占的比重最高，并依据模拟结果，提出了圆管及扁平管内液-液Taylor流动的压降预测公式。