气液两相流0.ppt

气液两相流课程简介考核方式：参考教材：课程目录1.1基本概念1.2气相介质含量1.3两相流的流量和流速1.4两相介质密度及比容1.1基本概念1.1基本概念1.2.1定义气相介质含量表示两相流中气相所占的份额。1.2.2几种表示方式1.质量含气率x单位时间内，流过通道某一截面的两相流体总质量M中气相所占的比例份额。式中，、分别表示气相和液相的质量流量，kg/s。那么，质量含液率(湿度)可以表示为又称为热平衡含汽率，它是由热平衡方程定义的含汽率。在有热量输入的两相流系统中，可以根据输入的热量得到汽相的含量。（1）热力学平衡（thermodynamicequilibrium)系统内即无压力梯度和温度梯度，且该系统内所有共存相内也无化学势梯度时的状态。满足力学平衡、热平衡和化学平衡。（2）热平衡方程式中，i是流道某截面上两相流体的焓值，那么（3）讨论当，两相流动处于欠饱和态，过冷（欠热）沸腾或单相；当，两相流动处于饱和沸腾，这时热平衡含汽率等于质量含汽率；当，过热蒸汽，单相汽体。指单位时间内流过某一截面的两相总容积中，气相所占的比例份额。式中，，分别表示气相和液相介质的容积流量，m3/s。那么，容积含液率（1-β）由定义，可以推出质量含气率x与β的关系4.截面含气率α是容积流量比，表示流过通道的气相容积份额；是体积比，表示存在于通道中的气相容积份额。显然，对于单组分的两相流，1.3两相流的流量和流速2.容积流量、相速度和折算速度液相真实平均速度，m/s：气相真实平均速度,m/s：折算速度：又称容积流密度，又称为表观质量流速（superficialflowflux）,定义为单位流道截面上的两相流容积流量，m/s。它也表示两相流的平均速度。式中，Jg为气相折算速度，表示两相介质中气相单独流过同一通道时的速度,m/s.Jf为液相折算速度，表示两相介质中液相单独流过同一通道时的速度,m/s.讨论循环速度：与两相混合物总质量流量M相等的液相介质流过同一截面的通道时的速度。循环倍率：单位时间内，流过通道某一截面的两相介质总质量与其中气相质量之比，也就是质量含气率的倒数。自然循环锅炉原理对于自然循环蒸汽发生器，循环流速是指上升空间通道入口处饱合水的流速。循环倍率是指循环水流量与蒸汽产量的比值。对于蒸汽发生器而言，其循环倍率是表征其二次侧流动状态的重要参数，它对于传热管的腐蚀、流动稳定、传热特性及分离器工作等都有重要影响。一般认为在设计状态时应大于4—4.5，其主要考虑的因素如下：1.传热要求：为了保证管壁润湿，特别是防止局部区域出现缺液或干涸。一般要求管束进出口处的蒸汽含量不超过20%—25%，相当于循环倍率大于4。2.流动稳定性：循环倍率低可能导致流动的不稳定，使流动产生振荡，这种流动振荡现象使传热效率下降，当流动振荡的幅度足够大时，就可能引起水和蒸汽流量的大幅度波动。3.管材腐蚀：在局部滞流或低流速区，往往导致污垢沉积或浓缩。从防止腐蚀与流动的要求出发，应适当提高循环流速，以便在管板上表面及管束弯管区提高冲刷流速。5.滑移速度和滑速比1.4两相介质密度及比容和的关系：单位时间内流过流道某一截面的两相介质体积和质量之比1)截面平均比容vA2)动量平均比容vM3）动能平均比容vE两相流特性参数的分类(1)流动参数：可根据物质平衡或热平衡关系计算得到的参数本章小结第五章直管的两相流压降计算序两相摩擦压降重点难点5.2均相流模型的摩擦压降计算全液相摩擦压力梯度与两相流总质量流量相同的液体流过通道时的压力梯度全液相折算系数的求解两相平均粘度μ满足以下边界条件麦克达姆（Mecadam）计算式，应用最广计算的步骤总结1.求(1)(2)2.求3.求例题：设油气混合物在一内径为40mm的水平直管内流动，试按均相流模型计算两相摩擦压降梯度。已知油气混合物的参数为：例：已知一均匀受热的试验段长为3.66m，管子内径为0.16mm，进口水温为204oC,压力为6.89MPa,试验段直立布置，管子进口水流量为0.108kg/s，加热功率为100KW，试用均相模型计算试验段内的摩擦阻力压降。已知：压力为6.89MPa下饱和水焓为1.26MJ/kg,入口水焓值为0.872MJ/kg.入口水比容为1.165×10-3m3/kg,饱和水的比容为1.35×10-3m3/kg，蒸汽比容为2.78×10-2m3/kg.入口水的动力粘度为1.35×10-4N.s/m2,饱和水的动力粘度为0.972×10-4N.s/m2,蒸汽动力粘度为0.19×10-4N.s/m2。解：由于入口水的焓值低于饱和水的焓值，因此入口为欠饱和水。则试验段内的摩擦阻力压降应由单相水的摩擦阻力压降和气液两相摩擦阻力压降两部分组成。（2）单相水摩擦阻力系数2.汽水混合物管段的摩擦阻力压降3.按均相流模型法计算得到的