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高速攝像機在氣液兩相流實驗中的應用

高速攝像機多相流體動力學是能源、動力、核反應堆、化工、石油、制冷、低溫、可再生能源開發(fā)利用、航空航天、環(huán)境保護、生命科學、等多領域實現(xiàn)現(xiàn)代化的重要理論和關鍵技術基礎。多相流中氣液兩相流動最為復雜,它能進一步揭示兩相流動一些基本規(guī)律,深入研究流動與傳熱的特性,進而推動兩相流的發(fā)展和研究,所以氣液兩相流的研究受到眾多專家學者的關注。

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西安交通大學科研老師在研究氣液兩相流體動力學原理時,為看清楚管道中氣泡的產生過程,以及不同工況下氣泡數(shù)量和形態(tài)變化,采用千眼狼高速攝像機記錄實驗過程,觀察整個累積過程中氣泡運動規(guī)律,為能源化工領域提供新技術應用。

科研老師在實驗開始前,準備透明方形長管道裝備搭建實驗場景,實驗設備開啟后利用千眼狼高速攝像機拍攝方管內氣泡生成過程,采集速度為1280*1024@2000fps。

通過高速攝像機拍攝畫面可以觀察到氣泡生成和運動過程,氣泡在上升過程中逐漸變大并積累成多個氣泡,從整個累積過程中氣泡形態(tài)變化以及不同工況下氣泡數(shù)量分析,計算界面處發(fā)生的傳熱、相變過程的機理。

實驗通過高速攝像機搭建可視化實驗觀測平臺,分析實驗中氣液兩相流體流動力學和氣泡運動規(guī)律,為新能源開發(fā)和高新技術領域中的多相流與能質傳輸理論研究提供科學數(shù)據(jù),并用新技術為我國實現(xiàn)能源發(fā)展向清潔、低碳(零碳)、安全、高效的現(xiàn)代化能源體系轉型提供了高效的發(fā)展路徑。

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