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水平管内气液两相流流型识别和聚合物减阻研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
在工业生产和科学研究中，气液两相流是一个经常遇到的问题。水平管内气液两相流的流型识别是气液两相流研究的重要方面之一，对于气液两相流的运动特性和传热传质等方面的研究具有重要意义。而聚合物的添加可以改善多相流的流动性能，使其更加流畅，减少能耗，提高传热传质效率，有利于工程生产和环境保护等方面。因此，本任务的目的是在研究水平管内气液两相流的流型识别的同时，进一步研究聚合物的添加对气液两相流的运动特性和传热传质方面的影响，以及聚合物减阻机理。
二、研究内容和方法
1.水平管内气液两相流流型识别：
（1）实验设备：气液两相流实验设备、高速CCD相机、数据采集器等。
（2）实验内容：选取不同流速和不同物料的水平管内气液两相流，利用高速CCD相机拍摄实验现象，通过图像处理算法进行图像分析和流型识别，包括泡状流、环状流和丝状流等。
（3）实验参数和设计：对于不同流速和不同物料的水平管内气液两相流，设置不同的实验参数和设计，包括流速、气液比、管径、管长和荷重等。
2.聚合物减阻机理研究：
（1）实验设备：气液两相流实验设备、流量计、测力仪、高速CCD相机等。
（2）实验内容：选取具有减阻效果的聚合物，控制不同浓度和不同流速的气液两相流，利用流量计、测力仪和高速CCD相机进行实验测量。分析不同浓度的聚合物对气液两相流运动特性、阻力和传热传质等方面的影响，研究聚合物减阻的机理和减阻效果。
（3）实验参数和设计：对于不同浓度和不同流速的气液两相流，设置不同的实验参数和设计，包括聚合物的浓度、气液比、管径、管长和荷重等。
三、预期成果
本任务旨在研究水平管内气液两相流的流型识别和聚合物减阻机理，预期成果包括如下方面：
1.环状流、泡状流和丝状流等不同流型的识别和分类，揭示气液两相流的运动特性和传热传质性能的差异。
2.聚合物的添加对气液两相流阻力和传热传质性能的影响，分析聚合物减阻的机理和减阻效果。
3.发表学术论文2-3篇，申请国家发明专利1-2项，形成具有实际应用价值的研究结果。
四、进度安排
本任务预计历时12个月，具体进度安排如下：
第1-2个月：研究文献阅读、理论知识掌握和实验设备调试。
第3-6个月：水平管内气液两相流流型识别实验，包括实验设计、参数设置、图像处理和结果分析。
第7-10个月：聚合物减阻机理研究实验，包括实验设计、参数设置、实验测量和结果分析。
第11-12个月：编写学术论文和申请发明专利。
五、经费预算
本任务的经费主要用于实验设备购置和实验材料费用，预算经费为10万元。
六、参考文献
[1]ChenX,GaoR,etal.Areviewofgas-liquidtwo-phaseflowpatternrecognition[C]//The9thInternationalConferenceonMultiphaseFlow(ICMF2016),FudanUniversity,Shanghai,China,May22-27,2016.
[2]王鹤楼.聚合物在多相流中的应用研究[D].山东大学,2013.
[3]韩春香.聚合物在气液两相流中的应用研究[D].大连理工大学,2018.