基于多孔介質規(guī)則排列冪律流體的流動和換熱實驗研究.pdf

1、本文通過變換多孔介質中小球排列方式建立了四種不同的多孔介質模型:兩種叉形排列、完全面中心和立方體中心排列。實驗中，改變流體的溫度和濃度、進口的流速，通過記錄進出的壓力和溫度，加熱板和內部小球的溫度，分別探究了水和聚丙烯酰胺水溶液（PAM溶液）在流入不同的模型時壓降和摩擦阻力系數(shù)與對應雷諾數(shù)之間的關系，局部努賽爾數(shù)與雷諾數(shù)的關系以及溫度、濃度和恒定熱流密度等對PAM溶液的換熱影響。實驗結果看出：水和PAM水溶液通過多孔介質時，在濃度一定下

2、，多孔介質實驗段的壓降隨繞流顆粒雷諾數(shù)的變大而增大，當繞流顆粒雷諾數(shù)較小，流體流動處于Dracy流狀態(tài)，這時粘性力的作用力大；而雷諾數(shù)增大，慣性力的作用力大。當溶液溫度變大時，水和PAM水溶液的壓降明顯的減小，溫度升高，在流體速度較大時，多孔介質的壓降變小。在同一濃度下，水和PAM水溶液的摩擦阻力系數(shù)隨孔隙雷諾數(shù)的變大而減小，當流體的流速比較小，阻力較大，繼續(xù)增大流體速度，摩擦阻力系數(shù)變化很緩慢。水和PAM溶液在相同的工況下，隨著繞流雷