水平管内气液两相泡状流压力波数学模型及其数值模拟.pdf

自．美科荸遗展第卷第期年月水平管内气液两相泡状流压力波数学模型及其数值模拟黄飞白博峰郭烈锦”西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安摘要利用整体平均两流体模型合理引入虚拟质量力、粘性剪切力和拖曳力引起的界面动量交换等封闭条件建立了水平气液两相流动中压力波的数学模型．根据小扰动原理和线性一阶齐次方程组有解的条件得到水平气液泡状流的压力波色散方程．色散方程的计算结果与前人实验数据显示很好的一致性．进一步的数值计算系统分析了含气率、系统压力、壁面剪切应力、扰动频率和封闭条件中虚拟质量力、拖曳力对压力波传播速度和衰减的影响．结果表明：系统压力的降低、含气率的增加以及壁面剪切应力的存在都会降低压力波的传播速度并使压力波衰减加快；而扰动频率、虚拟质量力和拖曳力对压力波的影响在低频和高频段差异很大．关键词压力波两流体模型气液泡状流色散传播速度衰减在气液两相流动中压力波扰动是影响气液两利用气液各相及其相间的封闭条件很好地模化了气相流动不稳定性的重要因素之一在火电、核电、液两相流动中的压力波动但他们在对压力波传播石油化工等工业领域均有广泛的应用．譬如核反的特点进行分析时对压力波的衰减分析不足．国应堆中的小破口事故和石油运输管道中的压力波内也有一些学者对气液两相流动中的压力波进行了动都与压力波的传播有关；利用压力波在气液两分析研究¨且大都采用的是两流体模型．其封相流中传播的特点还可将其作为测量含气率、界面闭条件只考虑了虚拟质量力和拖曳力忽略了壁面面积和流量的一种方式【．．剪切应力、相间的相对速度以及气液相间的压力差流动过程中由于气液两相混合物中气相的压缩等因此也存在一定的缺陷．而且他们在对色散方性以及气液界面的不断变化和两相