T型微通道内两相流流型及相分离特性

周云龙，刘 博，刘 袖，尚 达

（1.东北电力大学能源与动力工程学院，吉林 吉林 132012；2.吉林省电力有限公司电力科学研究院，吉林 长春 130000）

T型微通道内两相流流型及相分离特性

周云龙1，刘 博1，刘 袖1，尚 达2

（1.东北电力大学能源与动力工程学院，吉林 吉林 132012；2.吉林省电力有限公司电力科学研究院，吉林 长春 130000）

以氮气和水为工作流体，在矩形截面为100 μm×800 μm的T型微通道内进行了气液两相流可视化实验，观测到弹状流、弹状-液环流、环状流、分层流和搅拌流，得到了流型图和流型转换界限。通过对比对弹状流、环状流和分层流相分离实验结果，证明在T型微通道内气液两相流相分离特性受上游流型影响。上游流型为弹状流时，气体优先从侧支管采出；上游流型为环状流时，液体优先从侧支管采出；上游流型为分层流时，气体只从其中一条支管中采出。当流型一定时，液相采出分率随着入口液体速率增加而减小，而气体速率变化对液相采出分率影响不大。

T型微通道 气液两相流 流型 相分离

T型微通道作为一种特殊形式的微型管道，广泛应用于电子冷却、化工工艺、基因工程等领域。随着微型管道内两相流技术的发展，有关微型管道的两相流特性研究愈加受到重视。气液两相流经过T型三通时，液体和气体会选择各自的优先路径，两条支管（侧支管和直通支管）的干度会出现明显差异，这种现象被称为偏流现象或相分离。一方面，T型管作为换热器分配元件，出现偏流现象，会使支管路中缺少液体，导致传热恶化，严重影响下游设备的正常运行，甚至损毁设备；……