彈狀流是氣液兩相流的重要流型，其流型特征參數(shù)（氣彈長(zhǎng)度、液橋長(zhǎng)度、液膜厚度及含氣率）直接影響彈狀流的流動(dòng)傳熱性能。對(duì)彈狀流進(jìn)行氣液分離可改變彈狀流氣彈/液橋長(zhǎng)度比、提高含氣率、降低液膜厚度，從而調(diào)控流型強(qiáng)化傳熱。經(jīng)歷重力分離、離心力分離、微通道分離，本課題組提出在表面張力和毛細(xì)力作用下利用毛細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行流型調(diào)控、分離兩相流、強(qiáng)化傳熱的新思想，受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。

目前對(duì)于彈狀流局部壓降、界面運(yùn)動(dòng)的研究尚少，而對(duì)于間歇流分離、生物藥物運(yùn)輸、石油破乳等應(yīng)用，界面運(yùn)動(dòng)及界面壓力的認(rèn)知是人工控制的基礎(chǔ)和前提。本文利用CFD數(shù)值模擬方法，針對(duì)T型壁面微孔分離氣液兩相流、調(diào)控彈狀流流型的過(guò)程進(jìn)行研究；深入研究彈狀流通過(guò)分液結(jié)構(gòu)過(guò)程中界面運(yùn)動(dòng)及軸向局部壓力、壁面壓力以及分液界面壓力的演變規(guī)律，獲得分液機(jī)理，為兩相流的人工可控奠定基礎(chǔ)。

1計(jì)算模型

1.1 物理模型及計(jì)算方法

T型分液結(jié)構(gòu)調(diào)控彈狀流的物理模型如圖1所示。兩相流主管道全長(zhǎng)101mm，直徑2mm；為了分析多個(gè)分液孔相互作用，在距離進(jìn)口51mm處設(shè)置3個(gè)間距為0.2mm、孔徑為0.2mm的壁面T型分液結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度為5mm；3個(gè)分液出口1、2、3記為drainage1、drainage2、drainage3。利用ANSYS流體力學(xué)軟件模擬時(shí)，利用軸對(duì)稱(chēng)方法只模擬通道的1/2，忽略重力影響。

圖1計(jì)算物理模型及尺寸

數(shù)值計(jì)算采用二維雙精度求解器；選用VOF方法，壓力隱式求解，耦合修正的HRIC算法進(jìn)行界面捕捉。HRIC是一種順風(fēng)與背風(fēng)非線(xiàn)性混合的差分模型，其在界面捕捉上具有較好的精準(zhǔn)度。利用CSF連續(xù)表面張力模型計(jì)算界面表面張力，壁面為無(wú)滑移流動(dòng)。計(jì)算過(guò)程采用壓力與速度耦合求解，求解方式為PISO；壓力離散選擇PRESTO，動(dòng)量選擇二階迎風(fēng)格式離散。其他常數(shù)采用默認(rèn)值。

1.2 假設(shè)及邊界條件

假設(shè)條件如下：

（1）為更好地研究表面張力作用，取消重力影響，本文計(jì)算過(guò)程不考慮重力，g=0。

（2）流動(dòng)過(guò)程，流體物性密度、黏度、表面張力均為常數(shù)。

（3）分液結(jié)構(gòu)前管道長(zhǎng)度為管道半徑（r）的50倍，認(rèn)為彈狀流流型在分液前達(dá)到充分發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

邊界條件如下：

（1）入口速度分區(qū)設(shè)置：中間氣液混合入口、管道邊緣穩(wěn)定液相入口稱(chēng)為液膜入口，具體尺寸和參數(shù)見(jiàn)表1。

（2）入口壓力給定初始條件為500Pa。

（3）出口邊界條件采用壓力出口，Poutlet=0；氣相回流比為0。

（4）3個(gè)分液口邊界條件設(shè)置為壓力出口，Poutlet=500Pa；氣相回流比為1。

表1入口分區(qū)參數(shù)設(shè)置

1.3 網(wǎng)格劃分

模擬物理模型的長(zhǎng)度為101mm，管道直徑為2mm，微細(xì)分液結(jié)構(gòu)直徑為0.2mm；整個(gè)物理模型存在3種不同尺度的空間結(jié)構(gòu)，對(duì)于此復(fù)雜尺度結(jié)構(gòu)，采用單一網(wǎng)格系統(tǒng)，網(wǎng)格數(shù)量將異常龐大，對(duì)于非穩(wěn)態(tài)兩相流動(dòng)問(wèn)題，計(jì)算很難實(shí)現(xiàn)。為此本文針對(duì)不同空間結(jié)構(gòu)采用不同尺度的網(wǎng)格系統(tǒng)：光管區(qū)域和核心區(qū)域網(wǎng)格長(zhǎng)度平均為0.1mm、寬度為0.075mm；利用y+公式計(jì)算主管道邊界層厚度為0.25mm，設(shè)置邊界層網(wǎng)格10層，網(wǎng)格尺寸過(guò)渡倍數(shù)為1.3倍，最底層網(wǎng)格為0.006mm；分液孔結(jié)構(gòu)內(nèi)同樣利用邊界層網(wǎng)格設(shè)置底層網(wǎng)格為0.006mm，中間網(wǎng)格寬度為0.015mm，網(wǎng)格數(shù)量約為30萬(wàn)個(gè)。同時(shí)，為了精確捕捉運(yùn)動(dòng)氣泡兩相界面、液膜厚度及氣液界面在分液孔交接處的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，本文采用網(wǎng)格動(dòng)態(tài)自適應(yīng)技術(shù)對(duì)相界面處的網(wǎng)格進(jìn)行二級(jí)加密。相界面處的網(wǎng)格被細(xì)化16倍，僅為單一網(wǎng)格系統(tǒng)網(wǎng)格數(shù)量的0.6%，網(wǎng)格數(shù)量大幅減小。

為驗(yàn)證網(wǎng)格無(wú)關(guān)性，Gambit軟件分別劃分網(wǎng)格26萬(wàn)、30萬(wàn)、36萬(wàn)個(gè)，并附加二階界面動(dòng)態(tài)自適應(yīng)網(wǎng)格；結(jié)果證明，當(dāng)網(wǎng)格數(shù)達(dá)到30萬(wàn)個(gè)，在相同邊界條件下氣彈和液橋長(zhǎng)度變化微小，液膜輪廓均清晰可見(jiàn)。同時(shí)針對(duì)彈狀流的薄液膜厚度這一參數(shù)，進(jìn)行了模擬結(jié)果與經(jīng)典計(jì)算公式之間的比較，如表2所示。

表2計(jì)算液膜厚度和經(jīng)典計(jì)算公式的對(duì)比結(jié)果

表3為模擬分液效果與前述小尺度實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較。由表可知，流型調(diào)控前后氣液長(zhǎng)度比與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差均在12%以?xún)?nèi)，證明此網(wǎng)格劃分密度已達(dá)到網(wǎng)格無(wú)關(guān)性要求，且可獲得精準(zhǔn)的彈狀流流型模擬結(jié)果。因此，為了盡量減小計(jì)算工作量，本文選用30萬(wàn)個(gè)網(wǎng)格進(jìn)行模擬計(jì)算，對(duì)T型微通道內(nèi)界面運(yùn)動(dòng)及流場(chǎng)進(jìn)行研究。

表3模擬氣彈、液橋長(zhǎng)度及長(zhǎng)度比與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較

2模擬結(jié)果

2.1彈狀流流型及壓降

如圖2所示為彈狀流流型、壓降規(guī)律，入口速度分別為0.3、0.2m·s?1，流動(dòng)穩(wěn)定后為標(biāo)準(zhǔn)的彈狀流流型，氣彈、液橋長(zhǎng)度分別為3.94、4.68mm。

圖2彈狀流軸線(xiàn)壓力和壁面壓力隨流型的變化

由圖可知，伴隨彈狀流氣彈和液橋的間隔分布，軸線(xiàn)靜壓呈現(xiàn)梯級(jí)階躍；階躍的高度差即存在于氣彈界面處的拉普拉斯壓差，ΔPl=91Pa。軸向沿程壓降和壁面沿程壓降分別為ΔPA=4.58kPa·m?1、ΔPw=5.21kPa·m?1。由軸向壓力隨流型變化規(guī)律可知，相對(duì)于氣彈內(nèi)部壓力的穩(wěn)定，液橋內(nèi)部流動(dòng)更加復(fù)雜。在近氣泡前端的液橋區(qū)內(nèi)液速相對(duì)較大，軸向壓力迅速下降；而在近下游氣泡區(qū)域內(nèi)由于下游氣泡對(duì)中央氣泡的阻擋，軸向壓力呈現(xiàn)反彈式波動(dòng)。軸向沿程壓降主要取決于液橋內(nèi)部壓降的大小。彈狀流對(duì)管道壁面的壓力則主要取決于局部流型對(duì)壁面的剪切力。液橋主體沿壁面的流動(dòng)邊界層相對(duì)穩(wěn)定；僅在下游氣泡的尾部區(qū)域，液體進(jìn)入薄液膜區(qū)域前存在渦流，流動(dòng)邊界層厚度及壁面壓降呈現(xiàn)波動(dòng)，如圖2所示。一旦進(jìn)入薄液膜區(qū)域，在整個(gè)微米級(jí)厚度的流動(dòng)區(qū)域內(nèi)流動(dòng)邊界層幾乎消失，流場(chǎng)對(duì)壁面的剪切力及壓力迅速增大；并在薄液膜區(qū)域內(nèi)的渦流處達(dá)到最大值，之后逐漸降低。

2.2彈狀流分流前后流型變化

流經(jīng)壁面微通道時(shí)，分液管內(nèi)僅分離液體，無(wú)氣泡排出。分液后彈狀流氣彈的長(zhǎng)度（Lga=3.97mm）幾乎保持不變，液橋長(zhǎng)度由分液前的4.68mm縮短為2.46mm；氣液長(zhǎng)度比由0.84增大到1.61，如圖3(a)所示。同時(shí)，由氣彈輪廓及液膜厚度變化[圖3(b)]可知，分液前氣泡為標(biāo)準(zhǔn)的子彈形狀，前端曲率大，末端底座曲率??；當(dāng)氣泡抵達(dá)分液口，在表面張力的作用下氣泡受阻攔，氣泡前端曲率降低；伴隨液體從分液通道排出，液相對(duì)分液后的氣泡界面存在與流動(dòng)方向相反的剪切力，氣泡前后曲率趨于一致，氣泡輪廓由分液前的子彈形轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)稱(chēng)形狀。將氣泡到壁面之間的液膜分為氣泡前端厚液膜區(qū)、末端厚液膜區(qū)以及中間薄液膜區(qū)?？芍?，分液前后氣彈薄液膜長(zhǎng)度Lfilm及薄液膜厚度δfilm變化甚微，分別為1.5mm和33μm。由于氣泡輪廓變化，在厚液膜區(qū)內(nèi)按平均分配氣泡長(zhǎng)度的原則分別測(cè)量分液前后最大、最小及中間液膜厚度δmax、δmid、δmin；計(jì)算算數(shù)平均值獲得厚液膜區(qū)的平均液膜厚度δave?？芍?，由于氣相體積不變，氣泡長(zhǎng)度變化甚微可忽略，即氣泡輪廓面積一致，相對(duì)應(yīng)厚液膜的平均厚度亦相等，為0.41mm。因此，本文微通道分液后，彈狀流氣泡雖形狀有略微不同，但體積不變、薄液膜厚度及厚液膜平均厚度未改變；僅液橋長(zhǎng)度縮短為原來(lái)的52%。對(duì)氣泡界面曲線(xiàn)進(jìn)行積分求得氣液相體積，并獲得分液前后的體積氣含率。

式中，r、l分別為半徑方向及流動(dòng)方向上的長(zhǎng)度；R、L分別代表主管道半徑和最大長(zhǎng)度；下角標(biāo)g、l分別代表氣液兩相；V代表體積；α為體積氣含率。本文工況下分液后氣含率由原來(lái)的0.33提高到0.44。

圖3彈狀流經(jīng)微通道分液后流型變化

2.3分液前后流場(chǎng)及壓力場(chǎng)分布規(guī)律

分液過(guò)程穩(wěn)定后，分液通道前后的流動(dòng)單元數(shù)目保持不變；即入口進(jìn)入一個(gè)流動(dòng)單元的周期與出口一個(gè)流出單元時(shí)間相等；流動(dòng)單元的長(zhǎng)度與氣液兩相平均速度呈正比，如式（4）所示。

由2.2節(jié)流型變化規(guī)律可知，氣泡和液橋組成的流動(dòng)單元長(zhǎng)度分液后縮短為原來(lái)的67%，即分流后平均流速降低為原來(lái)的67%。圖4(a)為分液前后流動(dòng)單元的速度場(chǎng)分布。氣彈薄液膜區(qū)域內(nèi)，回流液相與上游正向流動(dòng)液體相遇在尾部形成兩個(gè)渦流區(qū)。在液橋中心區(qū)，液體受氣彈向前的推力，同時(shí)受下游氣彈的阻擋，形成周?chē)退僦虚g高速的平臺(tái)流場(chǎng)。分液后，由于部分液體流量的分離，液橋長(zhǎng)度變短，彈狀流整體平均流速降低為原來(lái)的67%；液橋內(nèi)部平臺(tái)流場(chǎng)速度梯度顯著削弱；同時(shí)低速液相相對(duì)氣泡的剪切力增大，在薄液膜區(qū)域處的回流更顯著。

由圖4(b)局部壓力分布及壓力變化曲線(xiàn)可知，除氣液界面表面張力引起的拉普拉斯壓力跳躍以外，液橋內(nèi)部壓力變化規(guī)律比氣彈內(nèi)部的壓力分布更為復(fù)雜，整個(gè)液橋段動(dòng)壓能分布不均勻。沿軸線(xiàn)方向，液橋段存在高動(dòng)壓能到低動(dòng)壓能轉(zhuǎn)變的波動(dòng)變化；由局部動(dòng)壓曲線(xiàn)可知液橋內(nèi)高動(dòng)壓區(qū)與低動(dòng)壓區(qū)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)如圖4所示。而沿徑向方向，近氣彈頭部液橋區(qū)域的管道中心動(dòng)壓高，近壁面區(qū)域動(dòng)壓低。近下游氣彈尾部的液橋區(qū)域則出現(xiàn)中心低壓區(qū)、壁面高壓區(qū)的分布規(guī)律；尾部壁面高壓區(qū)的存在使得液橋內(nèi)部靜壓曲線(xiàn)在尾部呈現(xiàn)如圖4所示波動(dòng)。彈狀流經(jīng)微通道分液后，液橋內(nèi)動(dòng)壓能沿軸向的波動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)提前；高動(dòng)壓區(qū)長(zhǎng)度由占原來(lái)液橋總長(zhǎng)度的62%降低為57%；高壓區(qū)范圍減小，低壓區(qū)范圍相對(duì)增大，相對(duì)氣彈對(duì)液相的推進(jìn)力，液相對(duì)氣相的阻滯作用更加顯著。同時(shí)，分液后液橋動(dòng)壓的不均勻度相對(duì)削弱，高動(dòng)壓區(qū)和低動(dòng)壓區(qū)的壓差減小。

圖4分液前后流動(dòng)單元內(nèi)流場(chǎng)分布規(guī)律

如圖5所示，沿程壓降中靜壓壓降占優(yōu)，動(dòng)壓由于速度保持穩(wěn)定基本維持平均值不變的周期性波動(dòng)。當(dāng)彈狀流液橋位于分液微通道與主管道交匯處時(shí)，主管道上游和下游流體聯(lián)通，伴隨部分液體的分離管內(nèi)流速降低，分液后管內(nèi)沿程靜壓壓降顯著減?。挥煞忠呵暗?.4kPa·m?1降低為2.12kPa·m?1。而當(dāng)氣彈到達(dá)分液口，氣彈沿微通道滲透生成3個(gè)子氣泡。子氣泡在分液微通道內(nèi)做“類(lèi)活塞”運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，主管道內(nèi)上下游流體被切斷。此時(shí)，分液微通道出口的恒定背壓（500Pa）通過(guò)子氣泡的界面壓差傳遞至主管道。主管道內(nèi)靜壓力由分液微通道處的氣彈向進(jìn)、出口兩側(cè)擴(kuò)展。使得分液口下游到出口處的沿程總壓降為固定值500Pa，即最大的沿程壓降8.96kPa·m?1。彈狀流的氣彈、液橋交替流經(jīng)分液口，使得管內(nèi)壓力分布也隨之表現(xiàn)為周期性波動(dòng)，此為彈狀流局部壓力周期不穩(wěn)定性在分液操作中的特征表現(xiàn)。

圖5分液口流型對(duì)管內(nèi)沿程壓降的影響

2.4各分液口的分液量

圖6為進(jìn)口和各個(gè)出口的流速情況。已知?dú)?、液兩相在進(jìn)口流入時(shí)間周期為1:2，所有出口流速都按彈狀流氣液兩相標(biāo)識(shí)出一個(gè)流動(dòng)單元的時(shí)間周期。出口處氣液的標(biāo)識(shí)代表出口截面的主相，排液口處的氣液標(biāo)識(shí)表示交替流經(jīng)分液交匯處的彈狀流氣液兩相。可知，出口處由于氣彈排出時(shí)界面發(fā)生變形，出口截面處液體流速在氣彈長(zhǎng)度范圍中逐漸增大；氣彈尾部到達(dá)出口時(shí)，涌來(lái)的液橋由于界面壓差的瞬間消失引起流速的突然增大，隨后又回歸穩(wěn)定；且由于界面壓差的突然消失，流速最大值出現(xiàn)在氣彈排出后的瞬間。同時(shí)，3個(gè)排液微通道具有與出口流速類(lèi)似的非均勻性和周期波動(dòng)性。由于液橋高速區(qū)內(nèi)近壁面處液體向上游薄液膜區(qū)域的回流，徑向分速度使第1分液通道在液橋的高速區(qū)達(dá)到分液口時(shí)即開(kāi)始分液。同時(shí)，由于第1通道液體的排出阻截下游近壁面區(qū)液相向薄液膜的回流，導(dǎo)致第2和第3個(gè)分液口在液橋區(qū)無(wú)液體分離。當(dāng)氣彈到達(dá)通道交匯處時(shí)，氣彈生成滲透子氣泡并在分液通道內(nèi)做“類(lèi)活塞”運(yùn)動(dòng)，此時(shí)在子氣泡的推動(dòng)下發(fā)生分液。如圖所示第2與第3個(gè)分液通道的分液間隔為0.003s；通道之間間隔為0.2mm，氣彈流動(dòng)速度為0.067m·s?1。可知，氣彈到達(dá)分液通道后，在界面壓差的作用下形成子氣泡并進(jìn)行類(lèi)活塞運(yùn)動(dòng)，阻滯了氣彈在主管道內(nèi)的流動(dòng)，使其流速顯著降低。同時(shí)利用對(duì)出口流速曲線(xiàn)的面積分獲得3個(gè)分液口的分液量為52:26:22。

圖6分液過(guò)程中進(jìn)口、出口以及3個(gè)排液口的流速變化規(guī)律(圖中氣、液表示進(jìn)口、出口截面處氣相為主體狀態(tài)以及液相為主體狀態(tài)，在3個(gè)排液口則表示時(shí)間區(qū)域內(nèi)為彈狀流氣彈或液橋抵達(dá)T型分液通道入口處)

2.5分液交叉管處界面運(yùn)動(dòng)及壓力演變

中心軸線(xiàn)的壓力變化可反映流型的演變，沿壁面及分液口處的靜壓及動(dòng)壓變化則能揭露分液過(guò)程的機(jī)理。如圖7(a)所示，整個(gè)彈狀流氣泡從接近分液口到完全脫離需要約16ms；而每個(gè)微通道內(nèi)滲透子氣泡歷經(jīng)約10ms，經(jīng)過(guò)生長(zhǎng)、穩(wěn)定滑移、回縮以及脫離的整個(gè)界面運(yùn)動(dòng)周期，進(jìn)行液體分離。

圖7伴隨分液過(guò)程的類(lèi)活塞運(yùn)動(dòng)分液口及壁面上靜壓和動(dòng)壓的演變規(guī)律

如圖7(b)所示，當(dāng)液橋高動(dòng)壓區(qū)達(dá)到分液口時(shí)，微通道內(nèi)靜壓能經(jīng)過(guò)低動(dòng)壓區(qū)的補(bǔ)償已經(jīng)為正值；在微通道入口處開(kāi)始出現(xiàn)動(dòng)能。而結(jié)合圖6出口排液流速可知，此時(shí)第2、第3個(gè)微通道流入的液體主要用于補(bǔ)充子氣泡回縮造成的空白體積，并未造成分液；第1個(gè)微通道滲透子氣泡的體積相對(duì)很小，流入液體量大于所需補(bǔ)充體積即引發(fā)分液。到達(dá)圖7(c)時(shí)刻，第1、2分液口被氣泡封堵，入口流速為0，其靜壓力受分液出口影響迅速上升；而第3分液口仍處在補(bǔ)液狀態(tài)，靜壓相對(duì)較低。當(dāng)3個(gè)微通道均被滲透子氣泡填充，入口速度及動(dòng)壓消失；靜止氣泡發(fā)揮背壓閥的作用，管內(nèi)靜壓與分液出口壓力相同達(dá)到最大值；僅在液膜的慣性作用下，在第1個(gè)分液口有極少液體的滲流。結(jié)合圖6，可知此時(shí)為子氣泡的生長(zhǎng)過(guò)程，雖分液入口處速度和動(dòng)壓為零，而在子氣泡延伸生長(zhǎng)的作用下微通道出口進(jìn)行排液。當(dāng)子氣泡生長(zhǎng)到最大長(zhǎng)度后開(kāi)始回縮，管內(nèi)流動(dòng)出現(xiàn)倒流，靜壓逐漸降低。第1子氣泡脫離通道后液體涌入并進(jìn)行液體補(bǔ)充，如圖7(e)所示。伴隨全部子氣泡活塞式的抽離，分液入口處?kù)o壓瞬間變?yōu)樨?fù)值，此時(shí)為液橋低動(dòng)壓區(qū)抵達(dá)分液入口。主管道液體流入微通道補(bǔ)充靜壓損失而不產(chǎn)生分液。經(jīng)液橋低動(dòng)壓區(qū)的液體補(bǔ)充，分液口靜壓逐漸恢復(fù)為正值，并進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)周期?？芍獜棤盍鞣忠簩?shí)質(zhì)是：彈狀流氣彈封堵分液微通道，在無(wú)流體流入分液口的情況下，伴隨滲透子氣泡的生長(zhǎng)，子氣泡將微通道內(nèi)液體排出體系；而當(dāng)液橋抵達(dá)分液口時(shí)，子氣泡的回縮及抽離階段使分液微通道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，并吸入液橋中液體進(jìn)行補(bǔ)充，但不引起分液。整個(gè)分液過(guò)程伴隨氣彈和液橋的交替出現(xiàn)及氣彈的類(lèi)活塞封堵，管內(nèi)靜壓呈現(xiàn)正負(fù)周期振蕩規(guī)律。

3結(jié)論

通過(guò)對(duì)微通道調(diào)控彈狀流分液過(guò)程的模擬，指出其流型調(diào)控分液過(guò)程的實(shí)質(zhì)；并對(duì)分液過(guò)程中軸向沿程壓力、局部壓力以及壁面及分液口的壓力變化規(guī)律進(jìn)行分析和討論，獲得如下結(jié)論。

（1）彈狀流經(jīng)過(guò)壁面微通道時(shí)，分液管內(nèi)僅分離液體，無(wú)氣泡排出。在本工況下，分液后彈狀流氣彈的長(zhǎng)度幾乎保持不變，僅液橋長(zhǎng)度縮短為原來(lái)的52%；分液后管內(nèi)氣含率由原來(lái)的0.33提高到了0.44。3個(gè)分液口的分液量之比為52:26:22，首個(gè)分液量占主導(dǎo)。

（2）相對(duì)于氣彈內(nèi)部壓力的穩(wěn)定，彈狀流液橋內(nèi)部流動(dòng)更加復(fù)雜。在近氣泡前端的液橋區(qū)內(nèi)為高動(dòng)壓區(qū)；而在近下游氣泡區(qū)域內(nèi)為低動(dòng)壓區(qū)。對(duì)應(yīng)液橋內(nèi)部靜壓的變化在高動(dòng)壓區(qū)勻速下降，而在低動(dòng)壓區(qū)呈現(xiàn)反彈式波動(dòng)。分液后，液橋內(nèi)動(dòng)壓能沿軸向的波動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)提前；高壓區(qū)范圍減小，低壓區(qū)范圍相對(duì)增大，相對(duì)氣彈對(duì)液相的推進(jìn)力，液相對(duì)氣相的阻滯作用更加顯著。同時(shí)，分液后伴隨液速的降低，液橋動(dòng)壓、靜壓的不均勻度相對(duì)削弱，高動(dòng)壓區(qū)和低動(dòng)壓區(qū)的壓差減小。

（3）伴隨彈狀流的氣彈、液橋交替流經(jīng)分液口及氣彈的類(lèi)活塞封堵，管道內(nèi)部壓力表現(xiàn)為周期性波動(dòng)，主要體現(xiàn)在管內(nèi)靜壓呈現(xiàn)正負(fù)周期振蕩規(guī)律。此為彈狀流局部壓力周期不穩(wěn)定性在分液操作中的特征表現(xiàn)。

（4）微通道分液彈狀流實(shí)質(zhì)是：彈狀流氣彈封堵分液微通道，在無(wú)流體流入分液口的情況下，伴隨滲透子氣泡的生長(zhǎng)，子氣泡將微通道內(nèi)液體排出體系；而當(dāng)液橋抵達(dá)分液口時(shí)，子氣泡的回縮及抽離階段使分液微通道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，并吸入液橋中液體進(jìn)行補(bǔ)充，但不引起分液。

（文章來(lái)源:化工學(xué)報(bào)DOI：10.11949/j.issn.0438-1157.20170064作者：陳宏霞黃林濱宮逸飛科學(xué)網(wǎng)科學(xué)網(wǎng)轉(zhuǎn)載僅供參考學(xué)習(xí)及傳遞有用信息，版權(quán)歸原作者所有，如侵犯權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系刪除）