哈工程两相流演示文稿
第二章——两相流流型和流型图
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
(4)波状分层流
有明显相界面 相界面上有波浪 气相速度要比光滑分层流更大 气液两相都是连续相 气相在上方流动,液相在下方流动
——含汽率从0到1缓慢增加,流型可分为以下几类 (1)泡状流 液相是连续相 汽相是弥散相) 汽泡近似处于同一尺寸
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学M
中国大学MOOC
中国大学MOOC
中国大学MOOC
加热 相变 比绝热流动更加复杂 流型的演变受到热流密度的强烈影响
中国大学MOOC
中国大学MOOC
哈尔滨工程大学汽液两相流复习纲要
流型:指气液两流中两质分况。
影素:1质含、压、质速、流速2流道是否存在热交换3流道结构4流动方向。
垂直上升不加热管五种流型:泡、弹、乳、环、细;泡特:1气不连,液连2气泡大圆3管中气泡密大4出:低含区。
弹特:1大泡与大块相出,且呈弹状2气泡与壁面被液膜隔开3大泡尾部常小气泡4出围:中截含和速相低。
环特:1液相沿管壁连流2中是连气,为气相轴心3液膜和气轴间为一个波交4出围较大。
水不六型:泡、塞、分、波、弹、环;塞和弹区别:1弹是由波过来,而塞是由泡或塞过来2弹状流与管壁上表壁面间无液膜,而塞状流有液膜。
3、弹状流气相流速高于塞状流。
水加:单泡塞弹波环。
淹起点:在两相逆流过程中,液相流量一定时,当气相流量不断增加至某一值时,垂直管中环状液面出现较大波动,管道压差突然升高,注水器上部有水带出。
此气相流量与对应压差确定的工作点称为淹没起始点。
液体全部携带点:达到淹没起始点后,当气相流量继续升高,最终会达到一点,气体将全部液体带出实验段,此点称为液体全部携带点。
流向反转点:当由注水器注入的水全部被足够大的气相流量带出实验段后,逐渐减小气相流量至某一值时,液膜开始回落到注水器以下,此点称为流向反转点。
淹没消失点: 当气体流量减少到一定程度,则全部液体恢复向下流动,这点称为淹没消失点。
垂直上升加热管的流型?以及入口、出口条件?与不加热垂直上升管的区别?入口为欠热水,出口为过热蒸汽。
流型竖直分布依次为:单相液体、泡状流、弹状流、环状流、雾状流、单相气体。
与不加热时的区别:1不加热时,受热管中只存在一种流型,而加热管中存在流型的演变。
2、加热管中存在雾状流,而不加热管中没有。
分模:两完各以平速沿流道不同部流。
基假1两完2两流不等3一流4两热平。
均模:合理定义两混合平,把两当做有平特,遵单流基方的均匀介质。
基设:1两具等速2两处热平3可用合单摩系表两流。
截含率算法:①根截含定式,建S的经式②建αβ的经关式或经曲③对流动作简假,建计流模。
哈工程两相流第1章解读
课程重点
熟练掌握两相流基本参数的定义,表达式及计算方法。 掌握绝热与非绝热垂直与水平管内各种流型的基本特征, 能用流型图判别流型,了解流型过渡的判别条件。 对截面含气率的三类计算方法有明确的认识,掌握用漂 移流模型计算截面含气率的方法,了解欠热沸腾区截面 含气率的计算过程。 掌握用均相流模型及分相流模型计算直管内的摩擦压降、 重位压降及加速度压降的方法。了解影响摩擦压降的主 要因素。 能计算热平衡条件下受热及不受热流道的两相总压降。 能分别用三个模型计算长孔道内临界质量流速,掌握短 孔道内临界流的特征及临界质量流速的计算。
V V V J Jg J f A A A
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
V V Jg W A A
Байду номын сангаас
W
Jg
过同一通道时的速度,m/s.
V V J f 1 W 1 A A
W
1
Jf
讨论
当气液两相无相对运动时
S 1, W W W J W
当气液两相存在相对运动,且 W W ,则
W J W
3.漂移速度和漂移通量 漂移速度:各相真实速度与两相混合平均速度J的差值。 气相漂移速度: Wgm W J 液相漂移速度: Wfm W J 漂移通量:各相相对于两相混合平均速度J运动的截面 所流过的体积通量。 气相漂移通量:
G M A
每一相的质量流速与总质量流速的关系
M M G G G (1 x )G xG A A
哈工大多相流体力学讲义
1.2 多相流体力学的发展史
4
1.3 多相流的研究和处理方法
1.4 国内多相流领域的最近研究课题
1.5 多相流中的专用术语及常见参数
第二章 多相流相场空间结构
2.1 概 述
2.2 相速度和相含率分布
1、 微分分析法 2、积分分析方法
4
2.3 流型及其转变特性
1、气液两相流流型及流型图
2、 流型转变界限积机理
自然界和工业过程中常见的两相及多相流主要有如下几种,其中 以两相流最为普通。 1. 气液两相流
气体和液体物质混合在一起共同流动称为气液两相流。它又可以 分单组分工质如水—水蒸气的汽液两相流和双组分工质如空气—水 气液两相流两类,前者汽、液两相都具有相同的化学成分,后者则是
两相各有不同的化学成分。单组分的汽液两相流在流动时根据压力和 温度的变化会发生相变,即部分液体能汽化为蒸汽或部分蒸汽凝结成 液体;双组分气液两相流则一般在流动中不会发生相变。 2. 气固两相流
通过本课程的学习,可使学生掌握两相共存时流体力学中基本理论、基本概 念,以及在土木工程领域的具体应用以及表现形式;了解国内外研究动态;在多 相流领域寻求科技创新点。
二、本课程的主要内容,各章节内容及学时如下表:
时数
教学 ( 授 课 或 讨 论 ) 内 容
第一章 绪 论
1.1 两相与多相的定义与分类
工程具有重要的理论和实用意义,并可取得重要经济效益。 林宗虎教授在热能、核电、石化等工程的重要理论-气液两相流与
传热学科领域取得多方面开创性成果。在气液两方面: 他创建的两 相流孔板流量计算式可通用于各种压力、不同组分、多种两相流体和 变压力工况,被国际上推荐为最佳式,称林氏公式,并被收入国内外 6 本著作,被引用数十次。他首先对U型管内两相流体压力降型脉动 机理进行系统研究,创建其 计算程序和脉动判别法并解决过电站锅炉 严重脉动问题。他创建了 3 种两相摩阻计算法和一种截面含汽率计算 式并被广泛应用。在沸腾传热方面:创立了国际上第一个脉动流动时 的沸腾传热计算式,可用于光管和多种强化传热管,开拓了传热研究 新方向。对过冷沸腾传热、稳定流动沸腾传热均有研究成果。在多相 流测量方面:在林氏公式基础上,他首先解决了用一个元件同时测定 两相流量和组分两个参数的国际难题并得到专利和应用,经济效益显 著。
两相流、多相流讲课讲稿
两相流、多相流两相流的概念及类型两相物质(至少一相为流体)所组成的流动系统。
若流动系统中物质的相态多于两个,则称为多相流,两相或多相流是化工生产中为完成相际传质和反应过程所涉及的最普遍的粘性流体流动。
通常根据构成系统的相态分为气液系、液液系、液固系、气固系等。
气相和液相可以以连续相形式出现,如气体-液膜系统;也可以以离散的形式出现,如气泡-液体系统,液滴-液体系统。
固相通常以颗粒或团块的形式处于两相流中。
两相流的流动形态有多种。
除了同单相流动那样区分为层流和湍流外,还可以依据两相相对含量(常称为相比)、相界面的分布特性、运动速度、流场几何条件(管内、多孔板上、沿壁面等)划分流动形态。
对于管内气液系统,随两相速度的变化,可产生气泡流、塞状流、层状流、波状流、冲击流、环状流、雾状流等形态;对于多孔板上气液系可以产生自由分散的气泡、蜂窝状泡沫、活动泡沫、喷雾等形态。
两相流研究的一个基本课题是判断流动形态及其相互转变。
流动形态不同,则热量传递和质量传递的机理和影响因素也不同。
例如多孔板上气液两相处于鼓泡状态时,正系统混合物(浓度增加时表面张力减低)的板效率(见级效率)高于负系统混合物(浓度增加时表面张力增加);而喷射状态下恰好相反。
两相流研究的另一个基本课题,是关于分散相在连续相中的运动规律及其对传递和反应过程的影响。
当分散相液滴或气泡时,有很多特点。
例如液滴和气泡在运动中会变形,在液滴或气泡内出现环流,界面上有波动,表面张力梯度会造成复杂的表面运动等。
这些都会影响传质通量,进而影响设备的性能。
两相流研究的课题,还有两相流系统的摩擦阻力,系统的振荡和稳定性等。
两相流研究模型两相流的理论分析比单相流困难得多,描述两相流的通用微分方程组至今尚未建立。
大量理论工作采用的是两类简化模型:①均相模型。
将两相介质看成是一种混合得非常均匀的混合物,假定处理单相流动的概念和方法仍然适用于两相流,但须对它的物理性质及传递性质作合理的假定;②分相模型。
两相流PPT
Page 3 of 31
Most significant pressure drop often comes from frictional component which depends on the length, L and diameter, D of the system along with surface roughness factor, ftp.
Page 1 of 31
Total pressure drop ∆ptot of the system can be expressed as the sum of these three components, i.e.: Ptot Pstatic Pmom Pfric (1) where ∆pstatic is static pressure drop (elevation head), ∆pmom is momentum pressure drop (acceleration), and ∆pfric is frictional pressure drop.
Remix totalD m mix
(8)
For the purpose of calculating Reynolds number, mixture viscosity can be determined in terms of either flow quality or gas volume (void) fraction:
Pfric 2 Lm total 2ftp D mix
(6)
The friction factor can be calculated from well-known Blasius correlation:
两相流动概述PPT学习教案
第19页/共30页
2. 第二代核电站
目前,世界各国在运行的核电站基本都属于第二代反应堆技术。第二代反应堆的诞生有其必 然性:一方面,核能在70年代提高了竞争力;另一方面,一些国家意识到化石能源市场的紧 张局势,希望通过发展核能,减少对能源进口的依赖性。
第3页/共30页
气液(汽液)两相流动的应用
气液两相流动与传热广泛应用于热能动力 工程、核能工程、石油化工、低温工程、 航天以及制冷、食品、冶金等工业的基本 物理过程。
然而,气液两相流动由于两相的共存且相 界面形状不规则与变形等复杂性因素,对 于气液两相流动的理解还远不充分,深入 的研究尚有很长的路要走。
氢,或制氢/发电共用; 2、GFR:用氦气作载热剂的快中子反应堆; 3、SFR:用钠作载热剂的快中子反应堆 4、LFR:用铅合金作载热剂的快中子反应堆; 5、SCWR:超临界水堆; 6、 SR:熔盐反应堆。
第27页/共30页
5. 未来的核电发展前景
可控热核聚变核反应堆是未来核电的发展目标 由于可控热核聚变的原料极为丰富,并且无污染,因而发展前景
第20页/共30页
3. 第三代核电站
第三代反应堆的特性比较符合形势的发展,尽管在运行机组的安 全性已经很高,但其研发工作仍以提高安全性为重点,同时还保 持了最好的经济性能。
设计特点: 第三代反应堆一方面提高了安全冗余系统的性能,以减 少事故发生的概率;另一方面,设计了事故状态下非能动安全保 护系统。此外,在设计方面采取了必要的措施,主要是在压力壳 下部设一个堆芯熔化物收集装置,限制反应堆熔堆事故造成的后 果。
哈工程两相流-
2. 建立
g x 或
f 经验关系式,或经验曲线。
3. 对两相流动作若干简化假设,进而建立计算 的流动模型。
经验公式计算法
阿曼德公式:五十年代(1955)
0.05
适用于:竖直管,当用于水平管时,要求G>1500kg/m2
二.米洛波尔斯基公式
1. 对于绝热流动的上升管
p 13.5 1 p cr S 1 Fr 5 / 12 Re1/ 6
GD 其中全液相雷诺数Re
p 1/ 4 2.54ρ D 1 p cr S 1 G
1 2
• (4 22)
1 2 1 x 1 1 E x 1 x 1 x 2 1 E 1 E • • • • 4 23 • 1 x x x 1 E x
4.2 滑速比模型计算法
一.奥斯马奇金公式
0.6 1.5 β 2 p S 1 1 p ' 1/ 4 Fr cr ; gd 2
Pcr- 临界压力,对于水 Pcr=22.12MPa.
上式,当 S 3, • P 时,与试验值的误差 12MPa
适用于:具有中心夹带液滴的环状流动。
二. 模型推导过程
1.根据连续性方程,得出汽相截面含气率 表达式 ; MH 2.引入系数 E( E )导出液膜截面含 M 液率 ; 3.推导出混合相中液相截面含液率 ; 1 4. ,初步给出 关系式, W f ( x, E , , ) W 5.根据假设(3) ,引入混合相中两相平均 密度 H ,导出两相滑速比与 的关系式 , H H 并计算给出 表达式; 6.返回到第4步,经推导简化,得出 表达 式。
哈工程气液两相流第5章
GD 0.3164
x 1 x 1
0.25
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.
dPf dz
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.
同样,也可以以气相摩擦压降计算为基础,计 算两相摩擦压力梯度。 全气相摩擦压降 全气相折算系数可定义为 梯度
f
(3)单相水摩擦阻力压降
fi fs
2
0.018
D 2 i s 1.257 10 3 m 3 / kg 2 p f 3.06 kPa
p f
f l f G2
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.
由流体力学知识,与两相流总质量流量相同的液 体质量流过通道时的压力梯度为
dp f lo 2 lo G 2 W D 2 dz lo D 2
全液相摩擦压降 梯度
dp f
dz 1 x 1 lo dp f dz lo
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.
5.1 概 述
一.现有经验关系式的局限性 1.流型的影响; 2.入口效应的影响; 3.测量系统的影响。 二.通用的两相流压降计算 1.首先将两相流压降表示为三部分压降之和; 2.然后根据流型结构选择相应的模型; 3.以单相流摩擦压降计算为基础,利用均相模 型、分相模型进行两相流摩擦压降的计算。
哈工程核学院两相流实验报告一
水平管空隙率的测量预习报告一、实验目的:1.基本掌握用γ仪测量空隙率的方法;2.了解β与ϕ间的关系。
二、实验原理:γ射线衰减法测量ϕ是目前应用最多的一种方法。
原因是这种方法使用简便,能在不干扰流场的情况下准确地测量ϕ。
这种方法的基本原理是根据γ射线衰减规律来测量ϕ。
从核物理中知道,当γ射线穿过某一种物质时,γ光子将与物质发生光电效应,康普顿散射以及形成电子偶三种方式的相互作用当γ光子与物质发生以上三种任何一种作用时,这光子就不能穿透物质。
所谓的γ射线衰减是指入射γ射线通过物质时,由于发生光电效应,康普顿散射以及形成电子偶三种作用,使出射射线强度减弱的情况。
研究表明:当γ射线透过物质时满足单能射线遵守的指数衰减规律,即γ射线的初始强度(单位为光子数/m2·s)与介质的吸收强度I之间的关系为exp(-µZ) (1)I=I—衰减前的射线强度;式中 II—透过物质后的强度;µ—物质的吸收系数;Z—物质的厚度。
,并取对数,则将式(1)两端同除I=µZ (2)ln I0Iρ,若通道中全部是液物质的吸收系数只与物质的密度成正比,即µ=µ1体,则ln I0=µ1ρ′Z (3)I’若通道中全部是气体,则=µ1ρ"Z (4)ln I0I"若通道中是两相混合物,则=µ1ρ0Z (5)ln I0I m用式(3)减去式(4),则得ln I"I’=µ1Z(ρ′−ρ") (6)将式(3)减去式(5),则得lnI m I’=µ1Z(ρ′−ρ0) (7)再用式(6)两端除以式(7)两端,则得lnI"I’ ln I m I’=ρ′−ρ"ρ′−ρ0=ρ"−ρ′ρ0−ρ′(8)由于ρ0=αρ"+(1−α) ρ′=ρ′+α(ρ"−ρ′) (9)则α=ρ0−ρ′ρ"−ρ′=ln I m I’ln I"I’由以上公式,只需测得I m 值,就可以算出相应的α值。
哈工程两相流第4节1
1
0.6 1.5β 2 Fr' 1/ 4
1
p pcr
式中: Fr g全Gd2液2 相弗劳德数;
Pcr- 临界压力,对于水 Pcr=22.12MPa.
上式,当 S 3, •P 时12M,P与a 试验值的误差
0.05
适用于:竖直管,当用于水平管时,要求G>1500kg/m2
二.米洛波尔斯基公式
W
Jg
Co J
Wgm
斜率:Co tg
截距:Wgm
(2).轴对称圆管内分布参数 Co 的确定
1).假定 和 的分j 布
j jc
1
y
m
r
w c w
1
y
n
r
2).推导得出分布参数 Co 表达式
用 表w 示
Co
1
m
2 n
2
1
w
用 表C 示
Co
m
2 n
2
1
c
n m
2
3).讨论 ① 若 沿截面分布均匀,如雾状流,则
3. 对两相流动作若干简化假设,进而建立计算 的流动模型。
经验公式计算法
阿曼德公式:五十年代(1955)
0.833•••• 0.9
范格拉里关系式
1 x
1
0.67
1
1
0.1
胡马克关系式(Hughwork):
k
4.2 滑速比模型计算法
一.奥斯马奇金公式
S
q T ••
hf
hf— 单相强迫对流换热系数。
— 系数, 26exp p
6.2
p — 系统压力,MPa
欠热沸腾起始q hf
哈工程核学院两相流实验报告三
两相流流型与参数测量一、实验目的:1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使用;2. 观察水平管中不同流型的特点;3. 根据各工况点实验数据绘制曲线。
二、实验设备流量测量仪器, 试验管, 流量控制仪器三、实验原理,(1)αα--质量含气率含液率含液率质量含气率)1(,ββ--根据各工况点的实验数据计算αβφφ,,",',,,W W 00121)、β:β=+V V V ""'其中:V V P P T T a a a""=• P,T —试验段中压力及水温;P a ,T a —测得的空气压力及温度;V a "—浮子流量计读数.V ’—由频率表测得的频率读数计算得到, 由涡轮流量变送器测量。
2)、X:X M M M G G G =+•+""'""'式中:M”=V”,"ϕ G=V”ρ"ϕϕ"".=000P P T TP T 00,—标准状态下压力、温度;(P T K 0001273==,.)ϕ0313"./.=kg m (空气在标准状态下)M”=V’'ϕϕ'由试验段压力P,t 查水及水蒸气表;3).、W 0"及W 0'(汽相折算流速,液相折算流速)W V A W V A 00"",''.== A d =π42(d=25mm) 4)、φφ21及(修正系数):(pq)一般p=1.2,d=25mm,取φφ211≈=.两相流流型与参数测量一、实验步骤(一)启动试验装置调节水流量为0.5(二)k k(三)(四)k(五)3(六)(七),气体流量为0.1(八)k k(九)(十)k(十一)3(十二)(十三), 观察流型并计算;二、增加气体流量, 依次为0.2 0.3 0.4 0.5 1 2 3 4……13 观察并记录流型:三、改变水流量, 分别是1 2 3 4 5 , 每一流量状态下, 依次调节气流量从0.1到13, 观察并记录流型。
两相流体力学及设备PPT课件
Fd
d
2 p
u
2
f (dpu )
u
f (Re p )
Fd
d
2 p
u2
f
(Re
p
)
Fd
A u 2
2
N
投影面积A
A:颗粒在垂直于运动方向的平面上的投影面积。 对于球形颗粒,
A
4
d
2 p
m2
阻力系数
8
f (Re p )
阻力系数ξ与Rep的关系要通过实验确定。
阻力系数ξ
因颗粒在流体中相对运动的情况不同,与流体在管道中的流动一样,也有着几种不同的流态。在不同的流态下, 阻力的性质不同,因而阻力系数ξ与Rep的关系也就不同。
第十一章
§11-3 颗粒在流体中的运动
一、颗粒在静止流体内的沉降 (一)颗粒在静止流体中的自由沉降 1、球形颗粒在静止流体中的自由沉降
当物体在真空中降落时,降落速度
u gt
m/s
物体降落时,没有阻力,由于重力的作用,物料自始至终以匀加速度方式降落。降落速度随时间而异,而与物 体性质无关。
运用此式来计算尺寸和比重较大的物体在空气中的降落,也能相当准确。因为此时空气阻力不大,可以忽略不 计。但是如果颗粒在液体中降落,或者细小的颗粒(小于 100 μm )在空气中降落时,流体的阻力较大,此时 便不能不考虑流体du 0 dt
u0
4gd p ( p 3
) m/s
当 Rep< 1 时
u0
d
2 p
(
p
18
)g m/s
阿纶( Allen )公式
1<Rep<1000时,属过渡流区。
u0 0.104
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1)在P<Pcr,0<x<1下都可能出现; 2)发生在气相流速较高时。
5.细束环状流
当液相流速较大时,气柱中液滴量 增多,使小液滴连成串,向上流动。与 环状流不易区分。
环状流
二.垂直上升加热直圆管中的流动型式
1.流型的演变
在受热管中,流型沿途发生变化, 受热管中可能同时存在几种流型。
2.坐标参数
横坐标
Fr
jg jf
2 j2
gd gd
yw
w
w
30.2
5
纵坐标 V 1 V
2.4 水平管中的流动型式
一.水平不加热管中的流动型式
1.泡状流
气泡趋于管道上部,下部较 少。其分布与流速关系很大。 液相流速增大,分布趋于均匀。
2.塞状流
气泡聚结长大而形成气塞, 与垂直上升流中弹状流相似。 大气塞后有小气泡,由泡状流 过渡而来。
上节重要知识点
1. 两相流型的定义,与单相流的区别; 2. 研究两相流流型的意义? 3. 影响两相流流型的因素? 4. 垂直上升绝热、加热直圆管中的流型分
别有哪些?每种流型的特征和出现的范 围是什么?
2.3垂直下降管中的气液两相流流 型及其流型图
一. 流型的分类
1.泡状流
2.弹状流 3.下降液膜流 4.带气泡的 下降液膜流
5.块状流 6.雾式环状流
1.泡状流
特征: 1)气泡集中在管子中心部分 2)气泡尺寸更小,更接近于球形。
2.弹状流
若 Mco,n则,xs气 t泡将聚集成气弹。 特征:
1)气弹较长,尾部呈球形; 2)下降流时贴壁面液膜向下流动,故比上升流 时稳定。
3.环状流
(1)下降液膜流
当 M,M小时,有一层液膜沿管壁下流,核心部分为 气相,液膜中无气泡。
三.影响流型的因素
1.x,P,G; 2.是否受热(非绝热); 3.流动方向; 4.流道结构。
2.2 垂直上升管中的流型
一. 垂直上升不加热直圆管
1.泡状流
(1)特征: 1)液相连续,气相不连续; 2)气泡多数呈球形; 3)管子中心气泡密度大,有趋中效应。
(2)出现范围: 主要出现在低x区,在中低压情况下,出
现在0;.3
高压情况下, 较大仍为泡状流, P
泡状流
2.弹状流
(1)特征
1)大气泡与大液块交替出现,头部呈球 形,尾部扁平,形如炮弹;
2)气弹间液块向上流动,夹有小气泡; 3)气弹与管壁间液层缓慢向下流动。 (2)出现范围 1)低压、低流速, ,0低.3压时气泡长 度可达1m以上; 2) P ,不能 形成大气泡,当P>10MPa 时,弹状流消失; 3)出现在泡-环过渡区。
2.注意两个问题
(1)流型的演变需要一定时间和距离; 高q下:环状流区域较大,流型演变 时间较短; 高P下:P>10Mpa,弹状流消失,流 型 直接从泡状流向环状流转变。 (2)绝热管中不会出现雾状流。
ห้องสมุดไป่ตู้
三.流型图
目前广泛采用的流型图均 为二元的,其坐标为流动参 数或组合参数。
选用右图流型图注意 j g 2
流型图遵循四原则
简 主适 发 易 导用 展 性 性性 性 原 原原 原 则 则则 则
2.9 管内淹没和流向反转过程的流型
一.气液两相逆向流动的两种极限现象
淹没(液泛)、流向反转(回流)
二.淹没和流向反转现象
1.气体流量由零开始增加
注水器
液体
底桶
气体
A
淹没过程实验现象
B 图2-31 淹没过程的压降和流量变化
哈工程两相流演示文稿
2.1 研究流型的意义
一.何谓两相流的流型?单相流与两相流的区 别?
1.气液两相流体在流动过程中,两相之间存在 分界面,这就是两相流区别于单相流的重要特 征。
2.两相流中两相介质的分布状况,不同的界面 分布就构成了不同的两相流流型。
二.研究流型的意义
1.流型影响流体的换热特性; 2.流型影响压降特性; 3.流动不稳定性与流型有关; 4.建立流动模型与流型密切相关。
1.单相流 2.泡状流 3.塞状流 4.弹状流 5.波状流 6.环状流
流型演变与P、q、Wo密切相关 P:当P很高时,塞状流和弹状流消失; q:q较大,环状流所占范围扩大; Wo:Wo高,惯性作用增强,可消除波状流,流型不对称
性减小,接近竖直管中的流型。 注意:从工程角度,避免水平布置;当水平布置时,需要提高 入口水的流速,使Wo>>1m/s,可避免波状流。
(2)带气泡的下降液膜流
当 M时,由于惯性的作用,气相将进入液膜。
(3)块状流
当M,M较高时,贴壁为液膜,由于气相的卷吸作用, 核心为雾状气柱。
(4)雾式环状流
当 M较 高时,贴壁为液膜,由于气相的卷吸作用,核 心为雾状气柱。
二.流型图
1.实验条件
空气和多种液体混合 物,di=25.4mm,P=0.17MPa
(1)弹状流的气相流速低于塞状流的; (2)气弹顶部无液膜; (3)塞状流由泡状流过渡而来,弹状流由波状流过渡而来。
6. 环状流
受重力作用,周向液膜厚度不均匀。 出现在气相流速较高、流量比较大,而液相流速较低时。当壁面粗糙 时,液膜可能不连续。
水平不加热管中的流型图片
水平不加热管中的流型图片
二.水平加热管中的流动型式
弹状流
3.乳沫状流(搅混流)
(1)特征 1)破碎的气泡形状不规则,有
许多小气泡夹杂在液相中; 2)贴壁液膜发生上下交替运动,
从而使得流动具有震荡性。 (2)出现范围
它是一种过渡流,一般出现在 大口径管中,小口径的管中观察不 到。
乳沫状流
4.环状流
(1)特征
1)贴壁液膜呈环形向上流动; 2)管子中部为夹带水滴的气柱; 3)液膜和气流核心之间存在波动界面。
1. 实验条件 Di=31.2mm; P=0.14-
0.54MPa, 流动工质是空气和水。 2. 该图和应用P=3.45-
6.9MPa, 汽水混合物在Di=121.7mm
管 子中得到的实验数据符合良
j f 2
3.坐标参数
横坐标:分液相动压头
j2 f (1x)2G2
纵坐标:分气相动压头
jg2 G2x2
3. 分层流
特征: (1)出现在 W都,W比较小的情况; (2)两相完全分离,气相在管道上方流动; (3)气液之间有明显的分界面。
4. 波状流
气相流速足够高时,由于气相的作用,在界面上产生一个扰动波,扰 动波向前推进向波浪一样,形成波状流。
5. 弹状流
在波状流基础上,随着气相流速的增加,会使这些扰动波碰到流道的 顶部表面,形成气弹。 弹状流与塞状流的区别