第13卷 第4期
1999年12月 流 体 力 学 实 验 与 测 量EXPERI ME NTS AND ME AS URE ME NTS I N F LUI D MECH ANICS V ol.13 N o.4 Dec.1999
收稿日期:1999206207
基金项目:自然科学基金(19572005)和攀登项目资助
作者简介:熊鳌魁(19602),男,湖北省武汉市人,北京大学博士研究生1
一种强螺旋流现象的实验研究
熊鳌魁,魏庆鼎
(北京大学湍流研究国家重点实验室,北京大学力学与工程科学系,北京 100871)
摘要:螺旋流一般通过切向进流、安装导流片或旋转管道三种方式产生,但H orii 等人通
过实验发现有三种装置也产生了非常稳定的螺旋流。笔者利用激光测速仪针对其中一种装
置产生的螺旋流进行了时均速度分布测量。实验结果表明,本例情况下时均流动先是形成不
对称双涡结构然后过渡到单一涡结构而形成螺旋流的。
关 键 词:螺旋流;实验测量;多普勒激光测速仪
中图分类号:V211.7;T N249 文献标识码:A 文章编号:100723124(1999)0420008206
Experiment study on a sort of strong swirling flow
XIONG Ao 2kui ,WEI Qing 2ding
(Dept.Mech.&Eng.Science ,Peking University ,Beijing 100871,China )
Abstract :In general ,swirling flows in pipes are generated by three means :tangen 2
tially inletting medium ;guiding fluid by vanes with a certain angle and axially rotating
pipe.H orii and his co 2w orkers have in experiments discovered that there exist other three
kinds of apparatuses that can als o cause strong swirling flows.In this paper ,the velocity
distributions of the swirling flow taking place in one of the three apparatuses are measured
by LDV and the feature of the flow is drawn from the results which illustrate that the
swirling is formed in the ev olution of asymmetric double v ortices into single v ortex.
K ey w ords :swirling flow ;experiment measurement ;LDV
0 引 言
螺旋流在工业方面的应用范围极广,如在射流技术、燃烧技术、气力输送、旋风分离及水力浮选等方面均广泛应用了螺旋流。在各种分离器、旋流水雾干燥器、涡管、搅拌器及管道系统中常可见到螺旋流。螺旋流对传热的强化作用也已在理论和实验两方面得到证实。因此在发动机燃烧或其它火炉中,常通过引入螺旋流来稳定火焰及强化燃料和空气的混合,同时起到加强热量以及质量的交换。螺旋流技术也进入了人们日常生活领域,如螺旋流节能煤气灶等。此外,螺旋流在自然界也是十分常见的,如龙卷风等。
一般来说,螺旋流常规产生方法有三种:切向进流、安装导流片及旋转管道。但日本白百合女子大学K iy oshi H orii 等人[1]用空气作为流动介质,在雷诺数分别为110×105及116×105的条件下,在如图1示的装置中,通过子午面内小孔径向向心射入的进流方式,用粒子显示出非常稳定的螺旋流的存在。其后又发现流体通过扩散管+弯头+收缩管(如图2示)的装置后也产生了螺旋流[2],并对所发明弯头的抗磨损性能进行了对比试验,发现材料的使用时间大幅提高,大约是常规弯头的100倍,而且能有效地防止阻塞的发生[3]。H orii 等人认为前者是由于扩张段的效果,后者的原因之一是由于收缩段产生螺旋流的效果。随后再次提出了一种螺旋流发生装置[4～6],即环状轴对称开口径向进流加锥形收缩管(如图3示)。并对其在纤维输运、等离子体喷涂等工程应用中的效果进行了研究,发现完全沿径向垂直进流的效果要比向轴向前倾偏斜进流的效果好。后来进一步的工程应用研究表明,将该装置应用于亚微米粉状物的分装、光纤的安装以及输送传感探头等方面均获成功,克服了原有技术的不足[7,8,10]。此外,通过对这种装置所产生的射流情况用激光进行的观测,发现较一般湍流射流的扩散角减少45%,而且湍流脉动也小了55%[9]。说明这种射流的聚拢性和稳定性都较好
。
图1 子午面内小孔径向向心
射入的进流方式
Fig.1 I nletting along meridian plane 图2 能产生螺旋流的弯头Fig.2 the bend causing sw irling flow 图3 环状轴对称开口径向进流方式Fig.3 I nletting by annular slit 然而,上述三种类型的装置为何会产生螺旋流以及管道结构形状、几何参数对螺旋流的形成与发展有何影响却不甚清楚。除H orii 教授等人作过系列研究外,未见报道。H orii 虽也试图解释这种流动现象,如初步认为C oanda 效应与流动不稳定性是产生螺旋流原因,然而根据还很不充分。事实上H orii 等人的工作主要集中在螺旋流在工业方面的应用以及流动显示方面。因此从实验上探讨这种特殊的强螺旋流的产生与形成过程以及弄清各种影响参数的作用显得十分重要。这不仅有助于给人们提供一种进一步提高螺旋流性能的思路,亦能帮助人们进一步认识流体流动中的一些非线性流体力学现象。
1 实验模型和实验设备
仔细分析一下H orii 的三种装置,可以发现他们有两个共同点:一是在装置几何形状上都有一段收缩段;二是流体都经过较大角度的转弯流动。特别是第一种(图1)和第二种(图2)装置的共同特征更为明显(不妨把前者看成一种特殊的弯头)。而收缩段不可能是产生螺旋流的直接原因[11],因此对于第三种装置(图3)而言,螺旋流在进流断面形成后(其原因尚不清楚,有待于今后的深入研究),在其后的过程中并无特别之处。H orii 的测量结果也说明了这一点[12]。但对于前两种装置,情况有所不同。从形式上看,他们的流动条件并不具备轴对称性。在这种情况下流动何以会形成具有轴对称特点(不一定是严
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格的轴对称)的螺旋流?其演化过程又是怎样的?由于还没有这方面的测量数据和相关结论,笔者将重点研究这些内容。
与第二种装置相比,第一种装置在速度分布测量及数值模拟两方面都要方便些。因此本次实验选择了第一种装置,即通过子午面内小孔径向向心射入的进流方式。实验模型(图4)均用厚度为10mm 的透明有机玻璃材料制做,其基本尺寸为:入水管内径30mm 、长1000mm ;出口平直管内径55mm 、长1000mm ;根部圆管内径80mm 、长90mm ;收缩段长140mm 。入水管轴线与出口平直管轴线夹角63.43°。
H orii 的实验均是以空气为介质,气源由空气压缩机提供。本次实验则以水为介质,含有排除介质压缩性影响的目的。实验中,基于平直管内断面平均轴向速度及直径的雷诺数为111×105
。
图4 实验模型及测量断面示意图
Fig.4 The sketch of the experimental app aratus and the test sections
本次实验的目的是通过测量管内的速度分布来了解螺旋流的生成与发展演化特点。而在测速设备中,激光流速计具有线性特性好、空间分辨率高、动态响应快、对流场无干扰等优点,特别适合于内部流场的测量。本文所用测速设备为TSI 公司生产的三维激光多普勒测速仪,该系统主要性能参数为:最大功率4W ,测量使用功率1W 。速度测量范围0.1～350m/s ,测量精度0.1%～20%。本次实验设定一次平均的数据采样频率为2kH z ,一次采样时间为40s 。
这里还需说明的是,由激光管发出的三种波长分别为514.5nm (绿光),488nm (蓝光),476nm (紫光)的激光,在每种波长的激光经光学系统分成两束一对后,每对用来测量一个方向上的速度。三对六束光可以同步测量三个方向上的速度,但这三个方向的其中两个方向并不正交(第三个方向则垂直于不正交两方向所组成的面)。由测速系统投影处理后,才输出三个正交方向的速度值。三个方向信号数据的采集,其样本既可是彼此独立,也可是三者复合。前者对样本的认可是分开的,即一个通道认可的样本,另外的通道可以排除。后者则必须三个通道均认可才作为样本进行统计。本次实验采用了复合方式同时测量三维速度分布。
尽管激光测速有许多优点,但由于激光测速是利用运动粒子的光散射多普勒效应测量流体流速的仪器。因此它实际上测得的是微粒的运动速度,,这就要求被测流场中的微粒有一定的浓度。在自然微粒达不到浓度要求时,就需人为地添加粒子。本文通过在泵的引水管中引入一定量的空气,经过泵叶片的打碎形成很多的微小的空气泡来形成示踪
01流 体 力 学 实 验 与 测 量 (1999)第13卷
粒子。另外一个问题是当用置于空气的激光探头来测量以水为介质的流场时,光线不可避免地将要穿越多重介质,会存在折射问题。本次实验将模型安放于一有水的循环水槽中(水槽中的水静止),这样当激光穿射循环水槽的有机玻璃壁及水槽中的水再进入模型管内时,他们能起到补偿的作用。此外实验用水亦可直接从水槽中抽取又排入水槽,从而形成一个供水循环。
实验循环用水的动力由水泵提供。所用水泵为ISG 65-125离心泵,额定流量25m 3/s ,扬程20m ,吸程6.94m ,电机功率3k W 。
2 实验结果分析及结论
本次实验共测量了若干断面处(图4中的阴影断面)垂直于装置对称纵剖面直径上的时均速度分布。这些断面包括:入水管道上的一处断面(图5);根部圆管流体入口正下方的一处断面(图6);收缩段上的两处断面(图7,8)以及平直出水管道上的三处断面(图9～11)。这里定义(u ,v ,w )分别代表轴向方向x 、垂直于对称面的右方向(面向于x 方向)y 以及对称面内的右手系方向z 上的速度分量。在本情况下,除了入水管断面处,其余各断面处z 方向上的速度分量w 正好代表了周向速度分量。而y 方向上的速度分量v 则代表了径向速度分量(但在本次实验中,此速度分量的测量数据过于分散,本文未予采纳)。而从图6～11可见(图中速度单位为m/s ,横坐标单位为mm 。图中曲线均为10次多项式在最小二乘法基础上的测量数据拟合曲线),轴向速度分布(图a 系列)演化的主要特征是从起始的不均匀分布发展到后来的均匀分布。从研究螺旋流角度看,轴向及径向速度分量均不是图5 入水管道断面1处的速度分布
Fig.5 V elocity distribution on
the Section 1主要的考虑对象(特别是后者)。因此本文仅对周向
速度分量(图b 系列)进行详细分析。
尽管入水管道内垂直于x -y 平面的z 向流速
在直径上的分布基本对称(图5),但在实验装置流
体入口正下方的断面x/D =0.625(D 为根部圆柱
的直径)处,周向速度分布仍出现了一定程度的不
对称性(图6(b ))。从速度分布的正负号变化来判断,可以肯定时均流场在这一断面有左右不对称两
涡存在。随着向下游的发展,在收缩段内x/D =1.875(图7(b ))、x/D =2.250(图8(b )),周向速度分布基本上已形成从负到正的单调增形态,且在一边管壁附近有一较大峰值。单调增形态说明时均流场此时已无两涡结构,而是只有一个不对称的涡。也就是说已从双涡
结构演化为单涡结构。进入平直出水管后,如图9(b )(x/D =4.1875)、
图10(b )(x/D =4.8125)、图11(b )(x/D =5.4375),周向速度分布在大部分直径位置上都呈直线分布,属于强迫涡形态。这表明已形成了较稳定的螺旋流。
根据上述对周向速度分布演化的分析,基本上可得出这样的结论:本次实验证实本装置产生螺旋流的过程是非对称导致的不对称双涡在相互作用后卷并为一个涡。但形成不对称性的原因目前尚不清楚,而这一原因很可能正是下游最终形成螺旋流的根本机制。有待于进一步实验研究。
11第4期 熊鳌魁等:一种强螺旋流现象的实验研究
图6 根部圆柱流体入口正下方断面2处的速度分布(x/D =0.625)
Fig.6 V elocity distributions on the section
2
图7 收缩段内断面3处的速度分布(x/D =1.875)
Fig.7 V elocity distributions on the section
3
图8 收缩段内断面4处的速度分布(x/D =2.250)
Fig.8 V elocity distributions on the section
4
图9 平直管道内断面5处的速度分布(x/D =4.1875)
Fig.9 V elocity distributions on the section 5
21流 体 力 学 实 验 与 测 量 (1999)第13卷
图10 平直管道内断面6处的速度分布(x/D =4.1825)
Fig.10 V elocity distributions on the section
6
图11 平直管道内断面7处的速度分布(x/D =5.4375)
Fig.11 V elocity distributions on the section 7
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(下转第18页)
3
1第4期 熊鳌魁等:一种强螺旋流现象的实验研究
81流 体 力 学 实 验 与 测 量 (1999)第13卷
(1)回转体流噪声的声功率谱与来流速度v的7次方成正比;
(2)在高频段,声功率谱按6dB/倍频程衰减;
(3)基于流噪声相似律,可用小尺度回转体估算大尺度回转体的流噪声。
参考文献:
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电子产品中的锡须现象与危害 关键字：锡须电子行业电子连接器电器短路 背景 在政府法规和市场的共同推动下，全球电子行业已经进入无铅电子时代1,2。未能及时转到无铅电子的公司将为国际市场所淘汰。为了适应这个趋势，许多电子元件制造商用纯锡和含锡量很高的无铅合金取代铅合金进行表面处理。制造商是根据它们的价格、耐腐蚀性以及它们与含铅焊料和无铅焊料的兼容性作出这个选择的。使用不含铅的锡进行表面处理的缺点是会形成锡须。 什么是锡须？ 晶须是一种头发状的晶体，它能从固体表面自然的生长出来，也称为“固有晶须”。晶须在很多金属上生长，最常见的是在锡、镉、锌、锑、铟等金属上生长。甚至有时锡铅合金上也会生长晶须，但发生概率较小。晶须很少出现在铅、铁、银、金、镍等金属上面。一般来说，晶须现象容易出现在相当软和延展性好的材料上，特别是低熔点金属。锡的晶须简称锡须，它是一种单晶体结构，导电。锡须可以呈现各种形态，如直线形、弯曲、扭结甚至环形等，其截面常呈现不规则的形状，外表面有不规则的条纹，就像是从不规则形状的模具中挤压出来的一样。大多数的锡须在其根部存在着凹坑。 锡须的产生和成长机理 （1）内部应力型锡晶须产生和生长的机理 对这些锡晶须现象机理的解析正在逐步展开。关于锡晶须产生的机理有以表面氧化为驱动力的转移论和Sn原子通过晶界扩散作为锡晶须而生长的再结晶理论。还有在Sn镀层中，来自基底材料的Cu扩散，形成金属间化合物，施加在Sn镀层上的压缩应力成了锡晶须生长的驱动力。还有人认为因为与Sn镀层的主配向呈不同配向而产生锡晶须。锡晶须经氧化膜的裂纹而生长，该成长可用棱镜形转移图说明。这些锡晶须的产生机理与外部应力型锡晶须不同，但是由扩散和氧化等加给Sn系镀膜上压力的事实，意味着它就是锡晶须产生和成长的原因。这些内部应力型锡晶须，因扩散和氧化是主要原因，所以在较长时间内锡晶须有成长的特性。 （2）外部应力型锡晶须产生和成长的机理 外部应力型锡晶须的特征是众所周知的，即由加在Sn系镀膜上过大的外部应力造成的，它导致锡晶须明显快速地成长。有报告认为，锡晶须的形成与受三维压缩应力和结晶粒径等的扩散蠕动现象有关。该报告中根据纳米强化法所得的Sn镀层硬度和蠕变指数，模拟加给sn系镀膜上长时间的应力分布。研究结果认为，与JEITA观察到的锡晶须生长相对照，其结果非常一致。 锡须的危害 锡晶须能够造成电气短路，也可能挣脱成碎片，造成机械或者其它电气问题。在该行业中，锡晶须造成的破坏性损害以十亿美元计。时至今日，对于锡晶须生长的确切过程，人们仍未完全理解。过去数十年所使用Sn／Pb作为标准镀覆材料，就是因为铅的加入能抑制晶须的形成。而在无铅化的今天，抑制锡晶须的形成又变成了人们必须重新面对的课题。 在电子行业急于应对RoHS的多数是电子连接器制造商，他们主要是把Sn-Cu镀层用在连接器引脚上，从2002年开始逐渐向市场推销自己的产品。但到了2003年就暴露出了锡晶须的问题，不单是连接器，其它电子产品的可靠性也受到威胁，锡晶须成为整个电子行业关注的大课题。大量小型化的家用电器应用电子连接器最多，尤其是引脚间距窄更容易受到锡晶须造成的短路障害。根据这些问题，本着解析锡晶须现象和规范锡晶须试验方法的目的，JEITA于2003年组织了电子连接器的锡晶须研究计划。从这个计划的调查结果中得知：主要发生在电子连接器上的锡晶须现象，是加在引脚连接部位等镀层上的机械外部应力造成的。R．M．Fisher在1954年的研究中，曾得出“当sn镀层被施加机械的外部应力时，锡晶须的成长被加速”的结论。同时也指出，锡晶须产生和成长的主要原因是当初镀层的内部应力所致。基于此，为了对尚未产生锡晶须问题的锡晶须进行评价，曾采用在无外部应力负荷的状态下进行高温高湿试验和温度循环试验等方法。后来，s．M．Arnold于1966年发表了“在sn中含Pb达1％以上，就可起到抑制锡晶须”的报告。这一发现，使对锡晶须有抑制作用的Sn—Pb镀层在电子产品中得到广泛的应用，同时也使得对锡晶须的产生和成长现象及其它的机理的剖析大多都没有完成，这一切也是再次引发研究锡晶须问题的较大原因。
2014.7.23 宋小平 裴志中 2006.6.2 S 防短路螺旋折流板管壳式换热器 螺旋折流板的一周螺旋，仍有X 块折流板连续组成，但每一块折流板直边，增加一至二排管距宽度C 。组装时重叠搭接部分由同根管子穿过，为避免接触点干涉，在交叉处开一宽度为C 的缺口以便相邻两螺旋折流板相交。这种交叉重叠搭接方式接续，可以对流经管束的介质起到引导作用，减少两相邻扇形板直边交叉形成三角形空间的短路现象，同时强化了折流板之间的连续性，避免了装配时的径向分离。 防短路螺旋折流板搭接形式示意图 华南理工大学 徐白平 江楠 2006.1.20 F 复杂流场螺旋折流板换热器及其减阻强化传热方法 换热器内螺旋折流板由与换热器中心轴线倾斜的椭圆扇形板拼接成单螺旋或双螺旋状，位于壳体中心；外螺旋折流板为与换热器中心轴线倾斜的椭圆环扇形板拼接成螺旋状，位于内螺旋折流板外围。该换热器利用内外螺旋折流板不同结构的导流作用，引入复杂流场，改善流体在壳体内壁附近及折流板背风侧的流动状态，强化壳体处与中心外围区域的混合，提高流体在换热器内整体湍动程度，较大幅度地提高壳程的传热膜系数，提高换热器的有效利用面积，强化壳程传热。换热器结构加工、装配、维护方便，制造成本低，突破了限制螺旋折流板向大流量操作的瓶颈，节能降耗，市场前景好。 一种管壳式换热器 王秋旺 贺群武 2003.10.17 F 本发明涉及一种管科式换热器，主要应用于气体压缩机中间冷却器。包括一个壳体，位于壳体中心的中心气体通道，分别位于壳体两端的两个挡板，一束平行固定于两个挡板之间的内翅片管束，位于壳侧的冷却水入口和冷却水出口，若干位于内翅片管束和外壳之间的螺旋形
气液两相流流型识别理论的研究进展 摘要：介绍了气液两相流的识别理论，探讨了气液两相流流型的划分方法。叙述了两相流流型软测量方法，并重点介绍了图像处理识别、在线流型技术识别、神经网络、基于压差波动理论、混沌理论等识别流型的新方法。 关键词：气液两相流；流型识别 0 引言 相的概念通常是指某一系统中具有相同成分及相同物理、化学性质的均匀物质成分，各相之间有明显可分的界面。从宏观的角度出发，可以把自然界的物质分为三种，即:气相、液相和固相。单相物质的流动称为单相流，如气体流或液体流。所谓两相流(Two-Phase Flow)或多相流(Multiphase Flow)是指同时存在两种或多种不同相的物质的流动。 近年来随着国内外石油和天然气工业的发展，迫切需要开发出精度较高的油气水三相流量在线测量仪，以便掌握各个油井的生产动态。然而，多年来尽管在这方面进行了大量的研究工作，取得了一些进展，但是仍然没有彻底清晰地认识和了解油气水三相混合物的流动型态。在现今的多相流检测技术领域中，流型的识别问题变得越来越重要。 1 两相流流型 由于存在一个形状和分布在时间和空间里是随机可变的相界面，而相间实际上又存在一个不可忽略的相对速度，致使流经管道的分相流量比和分相所占的管截面比并不相等。这就导致了两相流动结构多种多样，流型十分复杂。流型是影响两相流压力损失和传热特性的重要因素。两相流各种参数的准确测量也往往依赖于对流型的了解。因此为了对两相流的特征参数进行测量，必须了解它们的流型。 1.1垂直上升管中气液两相流流型 （1）、泡状流（Bubbly Flow）：气泡以不同尺寸的小气泡形式随机离散分布在流动的液体中。显然，此时气体为离散相，而液体为连续相。随着气速的增加，气泡尺寸会不断增大。 （2）、段塞流（Slug Flow）：在气泡流动中当气泡的浓度增高时，气泡聚合为直径接近于管内径的塞状或炮弹状气泡，气泡前端部分呈现为抛物线形状。在这些塞状气泡之间可带有小气泡的液团。当气泡快速上升时，液体在气泡与管内壁间的间隙中流动。 （3）、混状流（Churn Flow）：当气泡速度进一步增大时，段塞流中的气泡速度也随之增加并产生破裂、碰撞、聚合和变形，与液体混合成为一种不稳定的上下翻滚的湍动混合物。此时气液两相界为离散相。 （4）、环状流（Annular Flow）：液流沿着管道的内壁形成一层液体薄膜，而气流则在管道中央流动。这样，气液两相都变成了连续相。不过，在这种情况下，管道中央的气体通常还夹带着一些液滴一起流动。 （5）、液丝环状流（Wispy－Annular Flow）：当气液两相流为环状流时，继续增加液相流量，管壁的液膜将加厚且含有小气泡，中心的液滴浓度增加，被中心
低血压的症状及危害 低血压(hypotension)指由于血压降低引起的一系列症状，如头晕和晕厥等。低血压可以分为急性低血压和慢性低血压。无论是由于生理或病理原因造成血压收缩压低于100mmHg，那就会形成低血压。平时我们讨论的低血压大多为慢性低血压。慢性低血压据统计发病率为4%左右，老年人群中可高达10%。相关症状病情轻微症状可有：头晕、头痛、食欲不振、疲劳、脸色苍白、消化不良、晕车船等；严重症状包括：直立性眩晕、四肢冷、心悸、呼吸困难、共济失调、发音含糊、甚至昏厥、需长期卧床。这些症状主要因血压下降，导致血液循环缓慢，远端毛细血管缺血，以致影响组织细胞氧气和营养的供应，二氧化碳及代谢废物的排泄。尤其影响了大脑和心脏的血液供应。长期如此使机体功能大大下降，主要危害包括：视力、听力下降，诱发或加重老年性痴呆，头晕、昏厥、跌倒、骨折发生率大大增加。乏力、精神疲惫、心情压抑、忧郁等情况经常发生，影响了病人生活质量。据国外专家研究低血压可能导致与脑梗塞和心脏梗塞。直立性低血压病情严重后，患者可出现每当变换体位时血压迅速下降，发生晕厥，以致被迫卧床不起，另外诱发脑梗塞、心肌缺血、给病人、家庭和社会带来严重问题。生理性低血压状态是指部分健康人群中，其血压测值已达到低血压标准，但无任何自觉症状，经长期随访，除血压偏低外，人体各系统器官无缺血和缺氧等异常，也不影响寿命。据统计，有上述低血压状态的人约占健康人的2.5%～3.5%，常见于经常从事较大运动量的人群如体育运动员、重体力劳动者，而体型瘦长的年轻
妇女也不少见。生理性低血压可有家族性倾向，无重要临床意义。原发性低血压病主要有以下表现：(1)疲乏、无力：尤其是早上，患者常感到精神萎靡不振、四肢酸软无力，经午睡或休息后可好转，但到下午或傍晚又感乏力，这种倦怠感与患者实际工作或活动所消耗的体力不相称，即这种乏力并非都是因疲劳过度所致。这种疲乏可能与神经系统功能紊乱导致过多的肌肉收缩不协调，而不恰当地消耗肌力所致。低血压(2)头痛、头晕：在低血压病的患者中，头痛可以是惟一的主诉，其头痛往往在紧张的脑力或体力活动后较为明显，头痛性质和程度不一，多表现为颞顶区或枕下区隐痛，也可呈剧烈的搏动性疼痛或麻木性疼痛。头晕轻重不一，轻者两眼发黑、眩晕；重者可以失神，甚至晕厥倒地，常在突然改变体位，尤其是由蹲位突然起立时最易发生。此外，静止而又负担过重的工作条件下也易发生。头痛和头晕可能与血压低致脑灌注不足有关。(3)心前区隐痛或不适：低血压病患者心前区隐痛、不适，不仅可在体力劳动或紧张脑力劳动时发作，在安静时也可发作，甚至引起心绞痛样发作，尤其多见于40岁以上患者，这种情况不仅见于低血压病并冠心病的患者，也可能由于血压过低本身导致冠脉供血不足，引起心肌缺氧、缺血而产生上述症状。(4)神经功能障碍：可表现为精神萎靡不振、记忆力减退、睡眠障碍和失眠等。自主神经功能失调可表现为多汗、皮肤苍白或轻度发绀，浑身忽冷忽热，时有蚁爬感，手脚麻木等。(5)内分泌功能减退的现象：主要表现为肾上腺素和去甲肾上腺素一类物质不足，部分患者血糖降低和性功能衰退。(6)其他：可表现为食欲不振、腹部不
换热器折流板各型式讨论
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换热器折流板各种型式的讨论 兰州四方容器设备有限责任公司李建仓 摘要：本文介绍了换热器所用折流板的几种型式，对其结构及工作形式作了阐述，并将其优点及缺点进行了说明和总结，从而为折流板换热器的设计选型及制造提供了依据和指导。 折流板顾名思义是用来改变流体流向的板，常用于管壳式换热器设计壳程介质流道，根据介质性质和流量以及换热器大小确定折流板的多少。折流板是列管式换热器中的一个零件可用以起到提高传热系数和支承管束的作用;但由于它结构简单所以往往被设计者所忽视。现实的情况可以证实到目前为止无论是我国自行设计还是国外引进的设备折流板的结构常是五花八门，其中有些结构既制造复杂又不利于提高传热系数。其原因在于设计者没有根据具体的传热性质来认真地对它进行分析后再确定具体的结构和尺寸。本文拟对各种型式折流板的优缺点一一列出并进行对比，提出换热器在什么情况下所适用哪种折流板的一些个人意见和有关同志进行商榷。 折流板有常用折流板和异形折流板之分。常用折流板主要有弓形和圆盘-圆环折流板，其中弓形又分为单弓形、双弓形和三弓形，如图一： 图一 异形折流板有:矩形折流板、折流杆型折流板和格栅折流板等，如图二～四：
矩形折流板（图二） 折流杆换热器示意图（图三） 格栅折流板（图四） 这些折流板都有各自的优缺点，逐一说明如下; 一、弓形折流板。大部分换热器都采用弓形折流板。弓形折流板在壳程内的 放置形式上下方向排列的形式，用以造成液体剧烈扰动以增大传热系数;左
流砂处理方案 一、编制依据： 1.1大寺新家园128地块项目岩土工程勘察报告 1.2大寺新家园佳和华庭（128-B地块）项目施工图 1.3建筑工程施工质量验收统一标准（GBJ50300－2013） 1.4工程测量规（GBJ50026－2007） 1.5建筑地基基础工程施工质量验收规（GB50202－2002） 1.6岩土工程验收和质量评定标准（YB9010） 1.7混凝土结构工程施工质量验收规（GB50204－2002） 1.8混凝土质量控制标准（GB50164-2011） 1.9建筑机械使用安全技术规（JGJ33-2012）（J119-2012） 1.10建筑施工安全检查标准（JGJ59-2011） 1.11《建筑地基处理技术规》（JGJ79-2012） 1.12《施工现场临时用电安全技术规程》（JGJ46－2005） 1.13《建筑施工安全检查标准》（JGJ59－2011）
二、工程地质条件 2.1地形地貌： 本场区地貌属海积～冲积平原地貌单元，地势低平，地形平坦。拟建场地为村落居住区及鱼塘分布区，场地西北地段分布有两处较大面积鱼塘及多处水塘和沟渠，杂草茂盛；东侧分布有大面积掘土坑，坑底最大深度约4.5m（高程约-2.0m）左右，地形起伏较大；北侧村庄以东一带多为生活垃圾堆场。 2.2地层土质概述： 埋深0～1.0m为人工填土[Qml]形成的①1杂填土及①2素填土层，该人工填土层由于勘察期间的场地平整和填埋施工，造成分布厚度和围变化较大。 埋深 1.0～3.5m为河床～河漫滩相沉积[Q43al]形成的④粘土层。土层分布较稳定，属高压缩性土。 埋深3.5～15.0m为浅海相沉积[Q42m]形成的第Ⅰ海相层⑥1粉质粘土、⑥11淤泥质粘土、⑥2粉质粘土、⑥21粉土及⑥3粉质粘土层。本层以厚层⑥11淤泥质粘土及⑥21粉土层分布不稳定。该层⑥11淤泥质粘土及⑥21粉土层为本工程建筑基础与基坑开挖施工的主要影响土层。 2.3地下水情况：地下水位年平均变幅为0.60～0.80m左右。 三、现场概况： 基坑底标高为-7.35m（相对±0.000），开槽挖深为4.9m，楼座电梯井位置集水坑基底-9.75米（挖深7.3米），处于地基土⑥11淤泥
热物理量测试技术1 概述 两相流广泛应用于热能动力工程、核能工程、低温工程以及航天领域等许多领域。所谓两相流，广义上讲是指一种物质或两种物质在不同状态下的流动，其中气体和液体一起流动称为气液两相流。对于两相流中的气液混合物，它们可以是同一种物质，即汽—液(如水和水蒸气)，也可以是两种不同的物质，即气—液(如水和空气混合物)。气液两相流是一个相当复杂的问题，。在单相流中，经过一段距离之后，就会建立一个稳定的速度场。但对于两相流，例如蒸汽和水，则很难建立一个稳定的流动，因为在管道流动中有压降产生，由于此压降作用会产生液体的蒸发，所以在研究气液两相流时必须考虑两相间的传热与传质问题。 两相流学科还处于半经验半理论阶段，对于两相流的流动和传热规律进行研究时，除了依靠各种数学物理模型外，还要依靠实验，这就需要两者相结合从而更好地进行研究。 2 两相流压降测量[1] 压降，即两相流通过系统时产生的压力变化，是两相流体流动过程中的一个重要参数。保持两相流体流动所需的动力以及动力系统的容量和功率就取决于压降的大小。一般说来，两相流体流动时产生的压降一般由三部分组成，即摩擦阻力压降、重位压降、加速压降，管道系统出现阀门、孔板等管件时，还需测量局部压降。目前，常用差压计或传感器来测量两相流压降。 2.1 利用差压计测量压降 应用差压计测量气液两相流压降的测量原理图如图1所示。所测压降为下部抽头的压力与上部抽头压力之差。在差压计的Z1截面上可列出压力平衡式如下： （2.1）式中，为取压管中的流体密度；为差压计的流体密度。 由（2.1）可得： （2.2）由上式可知，要算出压降的值，必须知道取压管中的流体密度和差压计读数。 当管中流体不流动时：
换热器折流板各种型式的讨论 兰州四方容器设备有限责任公司李建仓 摘要：本文介绍了换热器所用折流板的几种型式，对其结构及工作形式作了阐述，并将其优点及缺点进行了说明和总结，从而为折流板换热器的设计选型及制造提供了依据和指导。 折流板顾名思义是用来改变流体流向的板，常用于管壳式换热器设计壳程介质流道，根据介质性质和流量以及换热器大小确定折流板的多少。折流板是列管式换热器中的一个零件可用以起到提高传热系数和支承管束的作用;但由于它结构简单所以往往被设计者所忽视。现实的情况可以证实到目前为止无论是我国自行设计还是国外引进的设备折流板的结构常是五花八门，其中有些结构既制造复杂又不利于提高传热系数。其原因在于设计者没有根据具体的传热性质来认真地对它进行分析后再确定具体的结构和尺寸。本文拟对各种型式折流板的优缺点一一列出并进行对比，提出换热器在什么情况下所适用哪种折流板的一些个人意见和有关同志进行商榷。 折流板有常用折流板和异形折流板之分。常用折流板主要有弓形和圆盘-圆环折流板，其中弓形又分为单弓形、双弓形和三弓形，如图一： 图一
异形折流板有:矩形折流板、折流杆型折流板和格栅折流板等，如图二～四： 矩形折流板（图二） 折流杆换热器示意图（图三） 格栅折流板（图四） 这些折流板都有各自的优缺点，逐一说明如下; 一、弓形折流板。大部分换热器都采用弓形折流板。弓形折流板在壳程内的放置形式上下方向排列的形式，用以造成液体剧烈扰动以增大传热系数;左右方
向排列的，多数用于卧式换热器,设备中都伴随着有气相的吸收冷凝，以利于冷凝液和气体的流动，当列管是正方形排列时，为了使介质形成湍流以提高换热效果，则采用转角切口。单弓形折流板主要是为了提高整体的壳程的错流程度，切口的百分数一般为20%~49%；通常为20%~25%，最佳大小为20%，此时单位压降下传热膜系数最高，小于20%（缺口处不布管除外）压降较大；切口超过20%，导致形成流体流速的滞留区，切口过大或过小，都会降低管束的传热性能；为了减小振动，亦可采用缺口处不布管，缺口可减小到15%或者25%左右，其压降只有单弓形的1/3左右。双弓形折流板：当采用单弓形阻力过高，可改为双弓形折流板。双弓形折流板可以将通过壳程侧的流段分为两股，以此达到降低压降的目的，减小折流板间距，降低错流程度，其特点是有较大开口区域，允许与管子近乎平行的流动，所以流动诱发振动的几率较小。多弓形折流板保留了单弓的优点，有些尺寸的多弓形可以使流体的流动和管子接近平行，压降更低，降低振动可能性。双弓形和三弓形折流板能使两种换热介质良好的进行接触，消除换热器的死角，以提高换热目的，一般用于于大直径和大流量场合。 二、圆盘-圆环形折流板。圆盘-圆环形折流板是由大直径的开口圆板即圆环板（也称环板）和小直径的盘板交错排列组成。介质流动的特征是与轴心对称，流动多为与管束相向的平行流，因此，流动阻力较单弓形折流板小，由与管子垂直的横流引起的振动较小，但壳程传热膜系数增加比单弓形的小。圆盘-圆环形折流板一般用于大直径和大流量场合。 三、矩形折流板—在大圆盘上开设矩形孔和矩形挡板交错排列。矩形折流板有竖放和横放两种形式，竖放用于壳程介质是液相或有冷凝夜的情况；横放用于壳程是气相。其多用于大直径和大流量场合。 四、折流杆式换热器。这种换热器的主要结构主要是由折流网络和换热管组成的，折流网络是由很多个折流圈相隔一定距离焊接或用普通的定距管固定于拉杆上形成的。而每一个折流圈又是由很多根折流杆相互平行通过一定的间距焊接在外环上形成的。这些折流网络和换热管进行热交换就达到换热器的换热目的。这种换热器能够改善常规的板式折流板换热器的流体诱导振动。在这种结构中，支撑管子的折流杆与管子几乎不存在间隙，管束中每根传热管的上、下、左、右都得到了可靠的支撑，而且从根本上改变了流体的流动状况，变折流板换热器的
流砂成因及防治措施 中铁十四局集团四公司苏州新区项目部 丁冬 摘要本文就流砂产生的现象及原因，根据流砂产生的机理采用不同的防治方式及防治时应注意的问题进行简要分析，并结合苏州新区现场施工，做一简述。 关键词流砂成因防治 一、前言 在南方沿江、湖、海等多水地区的土建施工中，地下水源丰富、水位较高。而大部分结构物基础较深，往往处于自然水位线以下。如果直接进行基坑开挖，地下暗河及土层水就会不断渗流汇集到基坑内。更为严重的是当基坑下存在承压水含水层时，会产生流砂及管涌现象，发展结果对施工危害极大。因此，为了保证工程质量和施工安全，在基坑开挖前或开挖过程中必须采取防治措施，控制地下水位，防止流砂的产生，确保地基土在开挖及基础施工时的工程质量。 二、流砂现象的成因分析 1、在基坑开挖过程中，可能遇到的流砂现象有： （1）轻微程度的流砂。支护墙体缝隙不密，一部分细砂随地下水一起穿过缝隙流入基坑，造成坑边外侧水土流失，致使地基土被水泡软。 （2）中等程度的流砂。在基坑底部，尤其是靠近支护墙体底部的部位，有一股细砂缓缓冒出，细砂堆中有许多细小流水槽，冒出的水夹带着细砂颗粒慢慢流动，长时间可将基底掏空，造成沉降塌陷。 （3）严重程度的流砂。在发生中等程度流砂现象后若未采取措施继续下挖，可能会造成基地冒出的流砂速度加快，基坑底部呈现流动状态，无法继续施工，并可能由于水土流失严重而造成周围建筑物或地下管线沉降过大而破坏。所以严重程度的流砂是危害较大的，施工时应避免发生。 2、流砂产生的因素： 根据常发生流砂地区的工程实践及土工分析，可发现引起流砂的因素大致有：（1）易产生流砂的内因条件是：①地下水位较高，水力坡度较大，水流速快，当动水压力
气液两相流的分离方法综述 摘要：本文从气液两相流分离方法出发，分析了6种最常见的气液分离方法。研究了各种气液两相流分离方法的原理，介绍了各方法的优缺点及利用这些方法制造出的气液分离器的结构，并介绍了各种分离方法适用的领域，并针对部分方法提出了可能的改进方法。 关键字：气液两相流分离机理气液分离器 引言 气液两相流的分离主要在气液分离器中进行，而气液分离器采用的分离结构很多,其分离方法主要有6种，分别是：1、重力沉降；2、折流分离；3、离心分离；4、丝网分离；5、超滤分离；6、填料分离等。但综合起来分离原理只有两种：一、利用组分质量（重量）不同对混合物进行分离（如分离方法1、2、3、6）。气体与液体的密度不同，相同体积下气体的质量比液体的质量小。二、利用分散系粒子大小不同对混合物进行分离（如分离方法4、5）。液体的分子聚集状态与气体的分子聚集状态不同，气体分子距离较远，而液体分子距离要近得多，所以气体粒子比液体粒子小些。 下面就每种方法的原理进行介绍。
1.重力沉降 1.1 重力沉降原理 气液重力沉降分离是利用气液两相的密度差实现两相的重力分离,即液滴所受重力大于其气体的浮力时,液滴将从气相中沉降出来,被分离。由于气体与液体的密度不同，液体在与气体一起流动时，液体会受到重力的作用，产生一个向下的速度，而气体仍然朝着原来的方向流动，也就是说液体与气体在重力场中有分离的倾向，向下的液体附着在壁面上汇聚在一起通过排放管排出。 1.2 重力沉降式气液分离器 图1 立式和卧式重力沉降气液分离器简图 重力沉降分离器一般有立式和卧式(图1)两类，它结构简单、制造方便、操作弹性大，但操作需要较长的停留时间，分离器体积大，笨重，投资高，分离效果差，只能分离较大液滴，其分离液滴的极限值通常为100μm，主要用于地面天然气开采集输。
２ ００８ 年第３ 期 目前我国的石油化工、化工、精细化工、电力等行业使用的管壳式换热器多为弓形折流板。弓形折流板使流体介质在换热器壳程内横向流动，导致介质阻力降大，易积垢，换热效率低，还可能诱导换热管振动等问题。 钛、锆波纹管的研发成功，解决了腐蚀问题，提高了传热效率，具有较强的自清污垢能力、伸缩性和很好的补偿能力，适用于多种场合［１￣３］。 螺旋折流板使流体在壳体内呈螺旋状流动，增强流体的纵向混合，并斜向冲刷管束使流体沿螺旋板方向流动，没有死区，不易积垢，抗振性能好等优点。特别适用于高粘度，流动性差的介质。 特种材料螺旋折流板高效换热器经理论分析、模型建立、流场、温度场分析计算、试制和应用表明，具有压降小、换热效率高、运行费用低、增产节能效果显著等特点，已在上海石化、金陵石化、扬子石化等企业的乙烯、醋酸、ＰＴＡ等装置上成功推广使用。 １ 结构特点 特种材料螺旋折流板高效换热器结构见图１， 主要由管箱、管束、壳体构成。管箱材料采用１６ＭｎＲ＋ＴＡ２ （或ＺＩＲ７０２）衬里，管板材料采用ＴＡ９＋１６ＭｎＩＩ复合板或ＺＩＲ７０５板，波纹管材料采用ＴＡ２ 或ＺＩＲ７０２，壳体材料采用１６ＭｎＲ，螺旋折流板材料采用０Ｃｒ１８Ｎｉ９，除壳程法兰外其余均采用１６ＭｎＲ（ＩＩ）＋ＴＡ２（或ＺＩＲ７０２）衬环结构。 １—管程进口；２—壳程出口；３—螺旋折流板；４—壳体；５—高 效换热管；６—放空口；７—壳程进口；７—壳程进口；８—鞍式支座；９—固定管板；１０—管程出口；１１—管箱 图１ 螺旋折流板结构图 螺旋折流板换热器的折流板由若干块１／４壳体横截面的扇形折流板自进口处向出口处呈螺旋状组装形成的。每相邻的４片组成一组，如图２所 特种材料螺旋折流板高效换热器的研究 高兴国１，田朝阳２，孙丹红２， （１．宝鸡钛业股份有限公司，陕西 宝鸡 ７２１０１４； ２．江苏中圣高科技产业有限公司高效传热研究所，江苏南京 ２１１１１２） 摘要：介绍了钛、锆高效波纹管与螺旋折流板新型结构的高效换热器的研发情况，实践证明，与传统的管壳式换热器相比较，特种材料螺旋折流板高效换热器具有传热系数高、压降低、防振动及适用范围广的优点，且增产节能效果明显，同时节省原材料投资。 关键词：螺旋折流板；波纹管；高效换热器；特种材料 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈｌｙｅｆｆｉｃｉｅｎｔｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｗｉｔｈｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｔｕｂｅａｎｄｎｅｗｈｅｌｉｃａｌｂａｆｆｌｅｓｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｎｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈｅｌｉｃａｌｂａｆｆｌｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒａｎｄｔｈｅｃｏｍｍｏｎｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｈｅｌｉｃａｌｂａｆｆｌｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｓｇａｖｅｈｉｇｈｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅｌｏｓｓ，ｇｏｏｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅｌｉｃａｌｂａｆｆｌｅ；ｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｔｕｂｅ；ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ；ｓｐｅｃｉａｌｍａｔｅｒｉａｌ 中图分类号：ＴＫ１７２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００１－５５２３（２００８）０３－００２５－０５ 研究与探讨 ２５??
对流沙、管涌的预防措施 流沙、管涌成因的分析 3.1流沙、管涌的成因 土体在受水浸泡饱和时，土粒中亲水胶体颗粒吸水膨胀使土粒的密度减小，当在动水压力的作用下，动水压力超过土粒的重力时，土粒产生悬浮流动，即形成流沙。动水压力是产生流沙的一个重要因素。产生流沙的临界条件为： I=（ρ-1）（1-n） I—临界水力坡度 ρ—土粒密度 n—土的孔隙率 在基础施工中易形成流沙的情况一般有如下几种： （1）坑内采用明排水，坑外地下水位高于坑内抽水水位，地边坡上的地下水渗出点部位易出现流沙。 （2）基坑开挖深度超过降水设施的有效降水深度，坑底易出现流沙。 （3）基坑降水效果不佳，在土中含水率大于30%或孔隙率大于43%时，在有效降水浸润线以下易出现流沙。 （4）土层中有厚度大于250mm的粉砂夹层，粉砂层的渗透系数远大于其它土层，地下水从粉砂夹层中横向流出。 （5）深坑附近的人工地下水管渗漏，影响基坑降水的预期效果。 4.1施工方案的设计与论证 （1）为保证深基础施工时基坑不积水，在深基础施工之前，首先应根据地质钻探资料和工程实际情况，设计深基础施工的降水方案。通常采用的基坑降水方法
有人工降水、抗渗围护等，无论采用什么方案，方案中应对坑中待挖土中的地下水位变化情况进行必要的验算，使降水措施满足地下水位浸润线低于开挖底标高以下500mm的施工条件。 （2）凡在深基坑开挖施工中，如发现有地下承压水，应事先探明承压水头、不透水层的标高和厚度，并对坑底土体进行抗浮托能力验算。 （3）对工程所在地的类似深基础施工情况进行必要的调研，吸取其它工程在深基础施工中的经验与教训。 4.2深基础施工实施过程的措施 4.2.1预防和处理流沙、管涌的原则是“减少或平衡动水压力”。如根据监测和验算，基坑降水或坑底土抗浮达不到施工要求，应采取相应的措施使其达到施工要求。 4.2.2预防流沙、管涌的基本方法 （1）一般预防措施：a）井点施工时，井点立管的砂井成孔应完整，砂石填充高度应高于正常地下水位并要填充密实。b）采用基坑人工降水时，在开挖之前，应在基坑范围内设置地下水位观测井，监测人工降水的效果；c）当发现有承压水和不透水层以后，在采用轻型井点降水时，井点立管不应穿过不透水层；d）对于穿过不透水层的桩基，如果土方开挖标高低于承压水头标高，则有必要对桩周围进行注浆加固，以避免承压水沿桩周边上泛形成管涌。 （2）井点降水法：a）当出现流沙时，应立即停止开挖，并回填深坑将流沙埋没，或在深坑中注水，以平衡渗流的动水压力。然后在深坑周围立即补下二级（或三级）井点，待二级（三级）井点降水使地下水浸润线低于开挖范围以下500mm 后，再继续开挖施工。b）当深坑接近承压水层时或经计算坑底土体的抗浮不能满足稳定要求时可采用点井管穿过不透水层直接抽取不透水层下的承压水，以降低承压水头，从而避免因承压水头过大而形成管涌。由于地下承压水流量大，不宜采用轻型井点，应采用出水量较大的喷射井点或管井降水。c）井点降水法的原理如图1所示。深井的布置量、布置深度应根据承压含水层的承压水头H、承压水土层渗透系数K，单井出水能力q和要求降低水头量S经计算确定。
第一章概论 相的概念：相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开 两相流动的处理方法：双流体瞬态模拟方法和精确描述物理现象的稳态机理模型是多相管流研究的主要方法 目前研究存在的问题：1、多相流问题未得到解析解；2、油气水三相流的研究不够深入；3、水平井段变质量流动研究较少；4、缺乏向下流动的综合机理模型；5、缺乏专用研究仪器 气液两相流的分类：1、细分散体系：细小的液滴或气泡均匀分散在连续相中 2、粗分散体系：较大的气泡或液滴分散在连续相中 3、混合流动型：两相均非连续相 4、分层流动：两相均为连续相 气液两相流的基本特征： 1、体系中存在相界面：两相之间也存在力的作用，出现质量和能量的交换时伴随着机械能的损失 2、两相的分布情况多种多样：两相流动中两相介质的分布称为流型 3、两相流动中存在滑脱现象：相间速度的差异称为滑脱，滑脱将产生附加的能量损失 4、沿程流体体积流量有很大变化，质量流量不变 气液两相流研究方法： 1、经验方法：从气液两相流动的物理概念出发，或者使用因次分析法，或者根据流动的基本微分方程式，得到反映某一特定的两相流动过程的一些无因次参数，然后依据实验数据整理出描述这一流动过程的经验关系式。 优点：使用方便，在一定条件下能取得好的结果 缺点：使用有局限性，且很难从其中得出更深层次的关系 2、半经验方法：根据所研究的气液两相流动过程的特点，采用适当的假设和简化，再从两相流动的基本方程式出发，求得描述这一流动过程的函数关系式，最后用实验方法确定出函数关系式中的经验系数。 优点：有一定的理论基础，应用广泛 缺点：存在简化和假设，具有不准确性 3、理论分析方法：针对各种流动过程的特点，应用流体力学方法对其流动特性进行分析，进而建立起描述这一流动过程的解析关系式。 优点：以理论分析为基础，可以得到解析关系式 缺点：建立关系式困难，求解复杂 研究气液两相流应考虑的几个问题： 1、不能简单地用层流或紊流来描述气液两相流 2、水平或倾斜流动是轴不对称的 3、由于相界面的存在增加了研究的复杂性 4、总能量方程中应考虑与表面形成的能量问题 5、多相流动中各相的温度、组分的浓度都不是均匀的，相之间有传热和传质 6、各相流速不同，出现滑脱问题，是多相流研究的核心与重点 流动型态：相流动中两相介质的分布状况称为流型或两相流动结构 流型图：描述流型变化及其界限的图。把流型变换的实验数据加以总结归纳后，按照两个或多个主要的流动参数绘成曲线，便可以得到流型图。 影响流型的因素：1、各相介质的体积比例2、介质的流速3、各相的物理及化学性质(密度、粘度界面张力等)4、流道的几何形状5、壁面特性6、管道的安装方式 流型分类：1、根据两相介质分布的外形划分；垂直气液两相流：泡状流、弹状流、段塞流、环状流、雾状流。水平气液两相流：泡状流、团状流、层状流、波状流、冲击流、环状流、雾状流。 2、按流动的数学模型或流体的分散程度划分为：分散流、间歇流、分离流。 两种分类方法的比较：第一类划分方法较为直观；第二类划分方法便于进行数学处理 气液两相流的特性参数： 质量流量:单位时间内流过过流断面的流体质量，kg/s， 气相质量流量:单位时间内流过过流断面的气体质量，kg/s， l g G G G+ =
论我国高等教育同质化现象及其危害 一，教育同质化的含义 教育同质化是指学校与学校之间，无论是办学目标还是办学理念，改革目标以及改革的具体的措施;教学模式，评价模式都日趋相同;学校没有自己的办学特色。在这种相同的模式下培养出来的学生都是同样的，具有相同的思维模式，没有自己的独特性，丧失了创造力、创新的能力。造成这种现象的原因，与现行的政府和学校自身有很大的关系。如由政府组织的各种达标工程、实验性、示范性评审工程;各级相关部门的监督、检查、督导、而且检查标准，验收内容都是统一的。另外一些先进学校的各种宣传、经验介绍，学术交流使得学校竞相模仿，使得学校办在客观上趋同。借助外力推动学校课改、推动学校建设管理建设达标，在一定意义上是可取的，但是同时看到不断的评比、评估、一流学校、先进学校的建设使得各学校的办学模式相同。在相同的办学模式下培养出来的学生没有什么特色。 二，我国高等教育同质化现象的表现 随着社会主义现代化的建设，以及改革开放的进行我国高等教育得到了大力地发展。从高等教育精英化迈向了大众化，随着社会的发展进步我国高等教育的规模还在不断的扩大。高等教育肩负着培养高级人才的重要使命，社会的发展给我国高等教育带来了新的机遇的同时，也给我国高等教育的发展提出了许多挑战。高等教育在发展、学习交流地的过程中无形地造成了高等教育的同质化现象;这与高等教育多样化发展相违背。我国高等教育同质化的表现主要有以下几点 1.高等学校校区的建设 梅贻琦先生在任清华大学校长的就职演讲中说道：所谓大学者，非有大楼之谓也有大师之谓也。这句话提醒我们所谓大学不需要有许多的高楼大厦，不需要看起来有多气派、宏伟。大学之所以称之为大学是因为自己的办学特色，办学宗旨，为国家培养出的人才，能培养出真正意义上的大师。而如今我国各个大学都在竞相圈地扩大校区，高楼拔地而起。各个学校豪华气派的建筑的背后是高额的贷款。几乎所有的学校都面临着巨大的贷款，早在2007年有资料显示高校的实际欠债总额已经超过4000亿元。高校在呼吁政府投资的同时把大量的教育经费用在建造大楼上。豪华的大楼与先进的设备并不能保证高水平的教育质量，试问那些高楼大厦能否带来一大批大师。在国外一些先进的学校并没有所谓的高楼大厦，也并不是都坐落在豪华的大都市。德国的哥廷根大学是世界著名的大学，属于传统的大学城，是没有校门和围墙的大学。著名英籍犹太数学家布洛诺斯基曾这样形容哥廷根：一切古老的大学均有美妙的相似之处。哥廷根正如英国的剑桥或美国的耶鲁那般偏远而罕为人至。但除了那些学究们。实际上大学并不仅仅是在办学宗旨、培养目标、办学理念上有自己的特色，在建筑上也应该保持自己的特色。这些都是大学精神的主要组成部分。在民国时期我国大学在这方面就做得很好，每所大学都保持着自己的特色，有着自己的大学精神。高等教育的发展促使教学设施不断扩张，这是学校之间相互竞争、相互模仿的结果。 2办学模式的同质化 教学仍然是高等学校的中心任务之一，也是高校综合排名的评价的主要因素之一，世界高校、国内高校的综合排名促使许多学校竞争模仿成风。于是就造成了办学的同质化。办学模式的同质化主要体现在培养目标、专业设置、教学模式等方面。首先是教学目标的同质化;在学习西方通识教育的模式下，虽然我国当今的高等教育是学习西方，但是我国的高等教育没有自己独特的培养目标。在美国不同的学校具有不同的定位，研究型大学就是研究型大学，综合性大学就将自己定位为综合性大学。而在我国当今大多数学下都朝着综合性大学方向发展。在八九十年代一些师范学校专门为国家培养中小学教师，为我国培养了一批优秀的示范人才。但是如今我过许多师范类型的学校都朝着综合类型的高校发展。增加了各种类型的专业，几乎囊括了专业的十三个大类。所有的专业都涉及到，但是不能带来自己的特色，新的
2014.7.23 宋小平裴志中2006.6.2 S 防短路螺旋折流板管壳式换热器 螺旋折流板的一周螺旋，仍有X块折流板连续组成，但每一块折流板直边，增加一至二排管距宽度C。组装时重叠搭接部分由同根管子穿过，为避免接触点干涉，在交叉处开一宽度为C的缺口以便相邻两螺旋折流板相交。这种交叉重叠搭接方式接续，可以对流经管束的介质起到引导作用，减少两相邻扇形板直边交叉形成三角形空间的短路现象，同时强化了折流板之间的连续性，避免了装配时的径向分离。 防短路螺旋折流板搭接形式示意图 华南理工大学徐白平江楠2006.1.20 F 复杂流场螺旋折流板换热器及其减阻强化传热方法 换热器螺旋折流板由与换热器中心轴线倾斜的椭圆扇形板拼接成单螺旋或双螺旋状，位于壳体中心；外螺旋折流板为与换热器中心轴线倾斜的椭圆环扇形板拼接成螺旋状，位于螺旋折流板外围。该换热器利用外螺旋折流板不同结构的导流作用，引入复杂流场，改善流体在壳体壁附近及折流板背风侧的流动状态，强化壳体处与中心外围区域的混合，提高流体在换热器整体湍动程度，较大幅度地提高壳程的传热膜系数，提高换热器的有效利用面积，强化壳程传热。换热器结构加工、装配、维护方便，制造成本低，突破了限制螺旋折流板向大流量操作的瓶颈，节能降耗，市场前景好。 一种管壳式换热器 王秋旺贺群武2003.10.17 F 本发明涉及一种管科式换热器，主要应用于气体压缩机中间冷却器。包括一个壳体，位于壳体中心的中心气体通道，分别位于壳体两端的两个挡板，一束平行固定于两个挡板之间的翅片管束，位于壳侧的冷却水入口和冷却水出口，若干位于翅片管束和外壳之间的螺旋形折流
板，翅片管两端固定于两块挡板之间，中心气体通道与前后两个挡板以及壳侧外壳共轴，其中，每个翅片管包括外管，堵塞的芯管和翅片，翅片管中的翅片采用弯曲形状翅片。本发明所采用螺旋形折流板和翅片管采用锯齿形翅片或者螺旋形翅片的结构方式，可以使得换热器更加紧凑，换热效率更高，而且壳侧结垢少，使用寿命增加。（其部芯管也作为换热空间利用。） 一种外翅片管换热器 王秋旺田林2005.10.31 F 该装置主要用于气气换热，特别是高温高压下的工况，包括一个壳体，分别位于壳体两端的两个管板，一束平行固定于两个管板之间的翅片管束，起固定管束和导流作用的挡板，位于壳体的气体的进口与出口，以及在换热管外设置的不同形式的翅片，包括平板式连续翅板，波纹式连续翅板以及在其上开缝，开孔，安装纵向涡发生器或者百叶窗所形成的翅片，此外，还可安装螺旋状翅片。每个换热管包括外管，翅片堵塞的芯管，翅片包括波纹形翅片，锯齿形翅片，带突起的翅片以及打孔翅片。 本发明能够在满足换热要求的前提之下，同时能够满足承受较高的绝对压力或者故障状态下较高的相对压力的要求，防止换热器发生胀裂。 (该专利的启示：可应用于壳程压力较高的场合，立式管壳式换热器，壳程流体流动方向为自下而上)
关于基坑挖土施工时遇到流沙的防治方法 1、流砂成因 基坑挖土至地下水位以下，当土质为细砂土或粉砂土的情况下，往往会出现一种称为“流砂”的现象，即土颗粒不断地从基坑边或基坑底部冒出的现象。一旦出现流砂，土体边挖边冒流砂，土完全丧失 承载力，至使施工条件恶化，基坑难以挖到设计深度。严重时会引起基坑边坡塌方临近建筑因地基被掏空而出现开裂下沉、倾斜，甚至倒塌。 流砂现象产生的原因是水在土中渗流所产生的动水压力对土体作用的结果。动水压力GD的大小与水力坡度成正比，即水位差愈大，渗透路径L愈短，则GD 愈大。当动水压力大于土的浮重度时，土颗粒处于悬浮状态，土颗粒往往会随渗流的水一起流动，涌入基坑内，形成流砂。细颗粒、松散、饱和的非粘性土特别容易发生流砂现象。 2、防治方法 由于产生流砂的主要原因是动水压力的大小和方向。当动水压力方向向上且足够大时，土颗粒被带出而形成为流砂，而动水压力方向向下时，如发生土颗粒的流动，其方向向下，使土体稳定。因此，在基坑开挖中，防治流砂应从“治水”着手。防治流砂的基本原则是减少或平衡动水压力；设法使动水压力方向向下；截断地下水流。 其具体措施有： （1）枯水期施工法枯水期地下水位较低，基坑内外水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。 （2）抢挖并抛大石块法分段抢挖土方，使挖土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，(也可就地取材用废旧模板铺在流沙表面）并抛大石块，块石的大面应向下，平放。抛石的厚度一般≥300～500mm,以平衡动水压力，将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂。 （3）设止水帷幕法将连续的止水支护结构（如连续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等）打入基坑底面以下一定深度，形成封闭的止水帷幕，从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流，增加地下水从坑外流入基坑内的渗流路径，减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂产生。