| 摘要 | 第5-8页 |
| ABSTRACT | 第8-11页 |
| 目录 | 第12-16页 |
| 符号说明 | 第16-18页 |
| 第一章 绪论 | 第18-40页 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 | 第18-23页 |
| 1.1.1 低温流体的物性 | 第19-20页 |
| 1.1.2 流体物性对气液两相流流型转变的影响 | 第20页 |
| 1.1.3 流体物性对 Taylor 气泡的影响 | 第20-23页 |
| 1.2 弹状流型特性综述 | 第23-29页 |
| 1.2.1 竖直上升管中的流型 | 第23-24页 |
| 1.2.2 弹状流形成机理 | 第24-25页 |
| 1.2.3 Taylor 气泡长度 | 第25-26页 |
| 1.2.4 Taylor 气泡速度 | 第26-28页 |
| 1.2.5 Taylor 气泡频率 | 第28-29页 |
| 1.3 弹状流动的流场研究 | 第29-33页 |
| 1.3.1 Taylor 气泡周围流场测量 | 第29-32页 |
| 1.3.2 流场测量中的图像校正 | 第32-33页 |
| 1.4 Taylor 气泡之间相互作用 | 第33-35页 |
| 1.5 本征正交分解（POD）方法在流场结构分析中的应用 | 第35-36页 |
| 1.5.1 POD 简介 | 第35页 |
| 1.5.2 POD 在单相流动中的应用 | 第35-36页 |
| 1.5.3 POD 在 Taylor 气泡周围流场分析中的应用 | 第36页 |
| 1.6 目前研究存在的不足和本文工作的意义 | 第36-38页 |
| 1.6.1 已有研究存在的不足 | 第36-37页 |
| 1.6.2 本文研究的意义 | 第37-38页 |
| 1.7 本文的研究内容 | 第38-40页 |
| 第二章 低温气液两相流动实验系统 | 第40-72页 |
| 2.1 实验装置介绍 | 第40-44页 |
| 2.1.1 PIV 实验装置 | 第40-42页 |
| 2.1.2 可视化实验装置 | 第42页 |
| 2.1.3 实验管路 | 第42-43页 |
| 2.1.4 示踪粒子 | 第43页 |
| 2.1.5 激光脉冲间隔 | 第43-44页 |
| 2.2 管路漏热分析 | 第44-48页 |
| 2.2.1 辐射传热 | 第44页 |
| 2.2.2 真空夹层残留气体导热 | 第44-47页 |
| 2.2.3 固体导热 | 第47页 |
| 2.2.4 漏热分析结果及实验验证 | 第47-48页 |
| 2.3 光学畸变分析与校正 | 第48-56页 |
| 2.3.1 光学校正模型 | 第48-52页 |
| 2.3.2 粒子速度校正 | 第52页 |
| 2.3.3 校正方法验证 | 第52-53页 |
| 2.3.4 校正程序建立和应用 | 第53-56页 |
| 2.4 PIV 实验原理及数据处理方法 | 第56-61页 |
| 2.4.1 PIV 基本原理 | 第56-57页 |
| 2.4.2 PIV 系统运行流程 | 第57-58页 |
| 2.4.3 PIV 实验过程 | 第58-59页 |
| 2.4.4 流场的计算 | 第59页 |
| 2.4.5 PIV 结果后处理方法 | 第59-60页 |
| 2.4.6 Taylor 气泡尾迹区内由弥散气泡产生的伪矢量的处理方法 | 第60页 |
| 2.4.7 Taylor 气泡尾迹区长度的定义 | 第60-61页 |
| 2.5 POD 分析方法 | 第61-62页 |
| 2.6 Taylor 气泡特征统计方法 | 第62-64页 |
| 2.6.1 Taylor 气泡长度 | 第62-63页 |
| 2.6.2 Taylor 气泡速度 | 第63页 |
| 2.6.3 Taylor 气泡频率 | 第63-64页 |
| 2.7 实验系统误差分析 | 第64-70页 |
| 2.7.1 PIV 实验误差分析 | 第64-69页 |
| 2.7.2 可视化实验误差分析 | 第69-70页 |
| 2.8 本章小结 | 第70-72页 |
| 第三章 TAYLOR 气泡形成及运动的可视化实验及结果分析 | 第72-100页 |
| 3.1 低温气液两相流流型 | 第72页 |
| 3.2 非充分发展段 Taylor 气泡外形演化规律 | 第72-76页 |
| 3.3 Taylor 气泡长度 | 第76-82页 |
| 3.3.1 Taylor 气泡长度分布 | 第76-78页 |
| 3.3.2 Taylor 气泡平均长度 | 第78-82页 |
| 3.4 Taylor 气泡速度 | 第82-87页 |
| 3.4.1 Taylor 气泡速度分布 | 第82-85页 |
| 3.4.2 Taylor 气泡平均速度 | 第85-87页 |
| 3.5 Taylor 气泡频率 | 第87-91页 |
| 3.5.1 Taylor 气泡频率分布 | 第87-91页 |
| 3.5.2 Taylor 气泡长度和频率的关系 | 第91页 |
| 3.6 Taylor 气泡平均长度份额 | 第91-96页 |
| 3.7 Taylor 气泡的合并研究 | 第96-98页 |
| 3.8 本章小结 | 第98-100页 |
| 第四章 TAYLOR 气泡周围速度场的 PIV 实验及结果分析 | 第100-136页 |
| 4.1 Taylor 气泡周围平均流场 | 第100-107页 |
| 4.1.1 Taylor 气泡相对坐标系 | 第100-101页 |
| 4.1.2 Taylor 气泡下降液膜内平均速度场 | 第101-103页 |
| 4.1.3 Taylor 气泡尾迹区平均速度场 | 第103-106页 |
| 4.1.4 Taylor 气泡头部区域平均速度场 | 第106-107页 |
| 4.2 Taylor 气泡尾迹区瞬时流场 | 第107-113页 |
| 4.2.1 倾角对尾迹区瞬时流型的影响 | 第107-109页 |
| 4.2.2 Nf数对尾迹区瞬时流型的影响 | 第109-113页 |
| 4.3 Taylor 气泡尾迹区统计特征 | 第113-117页 |
| 4.3.1 Taylor 气泡尾迹区速度脉动的均方根值分布 | 第113-114页 |
| 4.3.2 倾斜管路中液膜区域和尾迹区内统计特征 | 第114-117页 |
| 4.4 Taylor 气泡周围流场的 POD 分析 | 第117-125页 |
| 4.4.1 充分发展 Taylor 气泡尾迹区流场结构的 POD 分析 | 第117-122页 |
| 4.4.2 初始形成 Taylor 气泡周围流场的 POD 分析 | 第122-125页 |
| 4.5 基于 PIV 测量结果的 Taylor 气泡形成位置的预测公式 | 第125-135页 |
| 4.5.1 Taylor 气泡形成过程 | 第125-127页 |
| 4.5.2 Taylor 气泡形成位置预测公式的建立 | 第127-134页 |
| 4.5.3 关于 Murphy 曲线的讨论 | 第134-135页 |
| 4.6 本章小结 | 第135-136页 |
| 第五章 低温气液两相流动数值模拟 | 第136-156页 |
| 5.1 VOF 模型介绍 | 第136-138页 |
| 5.1.1 控制方程 | 第136-137页 |
| 5.1.2 湍流模型 | 第137-138页 |
| 5.1.3 差分方法 | 第138页 |
| 5.2 静止液氮流体中单个 Taylor 气泡运动研究 | 第138-150页 |
| 5.2.1 计算网格和条件设置 | 第138-139页 |
| 5.2.2 模型验证 | 第139-142页 |
| 5.2.3 数值模拟结果 | 第142-150页 |
| 5.3 Taylor 气泡初始形成过程研究 | 第150-155页 |
| 5.3.1 计算网格和条件设置 | 第150-153页 |
| 5.3.2 数值模拟结果 | 第153-155页 |
| 5.4 本章小结 | 第155-156页 |
| 第六章 总结和展望 | 第156-160页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第156-158页 |
| 6.1.1 低温气液两相流动 Taylor 气泡形成研究 | 第156页 |
| 6.1.2 低温气液两相流动 Taylor 气泡运动、发展研究 | 第156-157页 |
| 6.1.3 低温气液两相流动 Taylor 气泡合并研究 | 第157-158页 |
| 6.2 本文创新之处 | 第158页 |
| 6.3 进一步研究和展望 | 第158-160页 |
| 附录 A | 第160-162页 |
| 参考文献 | 第162-172页 |
| 致谢 | 第172-174页 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 | 第174-175页 |
