使用孔板流量计测定两相流流量
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ρg
在干度 x=0.6~0.98 范围内，上式误差在 1%左右。
4. Murdock J.W.两相流量公式 假定两相流通过孔板节流装置时，各相占有一部分面积，即节流孔口面积 A0 应为气
相所占面积 Ag 和液相所占面积 Al 之和。 A0 = Ag + Al
应用单相流体的孔板流量公式，蒸汽和水单独流过孔板时的质量流量分别为
气液两相流动与传热
—使用孔板流量计测定两相流流量
院（系）航空科学与工程学院 姓 名 解立垚 学 号 SY0905303
2010 年 1 月 19 日
孔板流量计是利用压差原理测量流量的最常用的节流式流量计。利用孔板测量单相流体 已非常成熟，并已标准化。然而，对于两相流动，虽然已有不少学者应用孔板来进行测量和 研究，也取得了一定的成果，但仍在不断地开发之中。这是由于两相流体流经孔板时的流动 工况较为复杂，其流动压差和流量、含气率之间的关系与流型有关。采用不同的流动模型将 得到不同的计算关系式。
1. 均相模型 应用两相流通过孔板节流装置，按绝热膨胀过程得到的流量公式为
qm0 = εαA 2g∆pTρm 其中qm 0 为两相质量流量，α为两相流量系数，ε为压缩系数，A为孔板开孔截面积， ∆pT 为两相混合物压差，ρm 为两相混合物平均密度。 均相流动模型把两相流体看成混合得很好的单相流体，其两相混合物的均相比容按
下式计算：vm = xvg +
1
−
x
vf
，ρm
＝
1 vm
故流量公式可化为：qm0 = εαA
2g∆pT ρl
1+
ρl ρg
−1
x
由于两相流实际上并非是均匀的，故按上式计算会产生较大误差。一些实验表明， 用均相模型求得的流量值高于实际值，在低压情况下，尤为显著。 2. James R.两相流量公式
James R.应用孔板测量两相流的流量，在压力为 0.51~1.87MPa,干度为 0.01~0.56，孔 板开孔直径为 14.2~16.8mm，管道内径为 20.05mm 的实验工况下，得到了基于均相流模 型的平均密度修正式：
qm
=
x
εαA0 2g∆pTρg
+
1.26(1
−
wk.baidu.comx)ε
ρg ρl
上述各两相流流量测量公式都属经验式或半经验式，其适用范围是有限的。Chrisholm 公式和 Murdock 公式适用范围较广。
物压差∆PT 与单相气相压差∆Pg 和液相压差∆Pl 间的关联式为
∆P T ∆P l
=
1+
c X+
1 X2
式中X = 1−x (ρg )1/2, c = 1 ( ρl )1/2 + s(ρg )1/2
x ρl
s ρgl
ρl
当x < 1时 s = (ρl )1/4
ρg
当x > 1时 s = (ρl )1/2
由以上各式可推出
qmg = εαAg 2g∆pgρg qml = εαAl 2g∆plρl
∆PT ∆Pg
=
1
+
K
∆Pl ∆Pg
其中 K 为常数。 美国 Murdock J.W.在压力为 0.1~4MPa，干度 x 为 0.11~0.98，孔板开孔直径为 25.4~31.8mm，管道内径为 58.4~101.5mm 的实验工况下，进行了大量实验，得到了 K=1.26 的结果，使得上式理论计算结果与实验结果很接近。 根据 Murdock J.W.的实验结果，经推导整理可得到基于分相流模型的两相流量公式为
vm = x1.5vg + 1 − x1.5 vf 将上式代入均相模型中，可得另一结果：
qm0 = εαA 2g∆pTρm
= εαA
2g∆pT ρl
1+
ρl ρg
−
1
x1.5
3. Chrisholm D.两相流量公式
Chrisholm D.考虑了两相混合物之间的剪切力作用，得到基于分相流模型的两相混合
在干度 x=0.6~0.98 范围内，上式误差在 1%左右。
4. Murdock J.W.两相流量公式 假定两相流通过孔板节流装置时，各相占有一部分面积，即节流孔口面积 A0 应为气
相所占面积 Ag 和液相所占面积 Al 之和。 A0 = Ag + Al
应用单相流体的孔板流量公式，蒸汽和水单独流过孔板时的质量流量分别为
气液两相流动与传热
—使用孔板流量计测定两相流流量
院（系）航空科学与工程学院 姓 名 解立垚 学 号 SY0905303
2010 年 1 月 19 日
孔板流量计是利用压差原理测量流量的最常用的节流式流量计。利用孔板测量单相流体 已非常成熟，并已标准化。然而，对于两相流动，虽然已有不少学者应用孔板来进行测量和 研究，也取得了一定的成果，但仍在不断地开发之中。这是由于两相流体流经孔板时的流动 工况较为复杂，其流动压差和流量、含气率之间的关系与流型有关。采用不同的流动模型将 得到不同的计算关系式。
1. 均相模型 应用两相流通过孔板节流装置，按绝热膨胀过程得到的流量公式为
qm0 = εαA 2g∆pTρm 其中qm 0 为两相质量流量，α为两相流量系数，ε为压缩系数，A为孔板开孔截面积， ∆pT 为两相混合物压差，ρm 为两相混合物平均密度。 均相流动模型把两相流体看成混合得很好的单相流体，其两相混合物的均相比容按
下式计算：vm = xvg +
1
−
x
vf
，ρm
＝
1 vm
故流量公式可化为：qm0 = εαA
2g∆pT ρl
1+
ρl ρg
−1
x
由于两相流实际上并非是均匀的，故按上式计算会产生较大误差。一些实验表明， 用均相模型求得的流量值高于实际值，在低压情况下，尤为显著。 2. James R.两相流量公式
James R.应用孔板测量两相流的流量，在压力为 0.51~1.87MPa,干度为 0.01~0.56，孔 板开孔直径为 14.2~16.8mm，管道内径为 20.05mm 的实验工况下，得到了基于均相流模 型的平均密度修正式：
qm
=
x
εαA0 2g∆pTρg
+
1.26(1
−
wk.baidu.comx)ε
ρg ρl
上述各两相流流量测量公式都属经验式或半经验式，其适用范围是有限的。Chrisholm 公式和 Murdock 公式适用范围较广。
物压差∆PT 与单相气相压差∆Pg 和液相压差∆Pl 间的关联式为
∆P T ∆P l
=
1+
c X+
1 X2
式中X = 1−x (ρg )1/2, c = 1 ( ρl )1/2 + s(ρg )1/2
x ρl
s ρgl
ρl
当x < 1时 s = (ρl )1/4
ρg
当x > 1时 s = (ρl )1/2
由以上各式可推出
qmg = εαAg 2g∆pgρg qml = εαAl 2g∆plρl
∆PT ∆Pg
=
1
+
K
∆Pl ∆Pg
其中 K 为常数。 美国 Murdock J.W.在压力为 0.1~4MPa，干度 x 为 0.11~0.98，孔板开孔直径为 25.4~31.8mm，管道内径为 58.4~101.5mm 的实验工况下，进行了大量实验，得到了 K=1.26 的结果，使得上式理论计算结果与实验结果很接近。 根据 Murdock J.W.的实验结果，经推导整理可得到基于分相流模型的两相流量公式为
vm = x1.5vg + 1 − x1.5 vf 将上式代入均相模型中，可得另一结果：
qm0 = εαA 2g∆pTρm
= εαA
2g∆pT ρl
1+
ρl ρg
−
1
x1.5
3. Chrisholm D.两相流量公式
Chrisholm D.考虑了两相混合物之间的剪切力作用，得到基于分相流模型的两相混合