气液两相流ppt课件

过同一通道时的速度,m/s.
Jg
VVW
A A
.
1.3 两相流的流量和流速
1.3.1 几种表达式形式 1.质量流量和质量流速
总质量流量M：单位时间内流过任一横截面的气液 混合物的总质量,kg/s.
M M M 总质量流速G：又称为质量流密度，指流道单位截 面通过的质量流量,kg/m2.s.
GM A
每一相的质量流速与总质量流速的关系
G G G M M (1 x )G x G A. A
热平衡和化学平衡。
（2）热平衡方程
饱和水焓
汽化潜热
i is rx
式中，i是流道某截面上两相流体的焓值，那么
x
i
i
' s
.r
（3）讨论
当 iis,x0,tts，两相流动处于欠饱和态，
过冷（欠热）沸腾或单相；
当is i is ,0x 1 ,t ts，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；
4.两相流：任意两个相组合在一起、且具有 相间界面的流动体系。
.
.
1.1.1 两相流的分类
（1）按化学成份分为 单组分两相流：同一种化学成分的物质的两种相
态混合在一起的流动，如水-水蒸汽、钠-钠蒸汽及冰 水混合物等。
双组分两相流：不同化学成分的两种物质处于同 一个系统内的流动，如空气-水，油-水，烟-气等。
平时成绩
出勤率
作业
.
知识问答
参考教材：
《两相流与沸腾传热》，徐济鋆编，原子能 出版社。
《两相流与传热》D.巴特沃思等编，陈学俊， 陈听宽，曹柏林译，原子能出版社。 《两相流与沸腾传热》，鲁钟琪编，清华大 学出版社。
.
课程目录
第一章 两相流基本参数及其计算方法（4学时） 第二章 两相流的流型和流型图（6学时） 第三章 两相流的基本方程（4学时） 第四章 截面含气率的计算（8学时） 第五章 直管的两相流压降计算（10学时） 第六章 两相流局部压降计算（2学时） 第七章 两相临界流动（4学时） 第八章 两相流流动不稳定性（2学时）
2.容积流量、相速度和折算速度
总容积流量：单位时间内，流过通道任一流通 截面的气液混合物的总的容积，m3/s。
VVVMM
液相容积流量， m3/s ：
V M
气相容积流量, m3/s ：
V M
.
M V
M V
2.容积流量、相速度和折算速度
液相真实平均速度，m/s：
WV AM A 1 G
.
第一章 两相流基本参数及其 计算方 法
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.物态：在某一条件下，物质存在的一种状态。 常见的物态是气态、液态和固态。有时物态 也称之为相，常见的物质三态也称为：气相、 液相、固相。
当 iis,x1,tts，过热蒸汽，单相汽体。
.
3.容积含气率β 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。
V V
V VV
式中，V ，V 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）
1V V
V VV
由定义，可以推出质量含气率x与β的关系
xx1x .
M M 1x
M . MM
2.热力学含汽率x （干度）
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（thermodynamic equilibrium)
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、
4.截面含气率α 又称为空泡份额。指两相流某一截面上，气相
所占截面与总流道截面之比。
A A
A AA 式中， A， 分A 别 表示气相和液相所占的流道
截面积，m2。同理，截面含液率（1-α)
1 A
A
.
(1)和的区别
是容积流量比，表示流过通道的气Байду номын сангаас容积份额；
是体积比，表示存在于通道中的气相容积份额。
气相真实平均速度, m/s：
WV AM A G
液相： MWA
气相： MWA
.
折算速度：又称容积流密度，又称为表观质量
流速（superficial flow flux）, 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。
JV AV AV AJgJf
式中，Jg为气相折算速度，表示两相介质中气相单独流
气液两相流
主 讲： 谷 海 峰 学 院：核科学与技术学院 Email ： guhaifeng@hrbeu.edu.cn
2010.03
.
课程简介
学时：40 学时 学分：2.5 性质：专业基础课
反应堆热工水力、核动力设备
流体力学 传热学 工程热力学
两相流动 与传热
.
考核方式：
闭卷答题+平时成绩
判断：下列体系哪些是单相的？哪些是 两相的？ 1、水和水蒸汽 4、有沙粒的小溪 2、盐水溶液 5、油水混合物 3、氢气和氮气 6、水和冰
.
1.1 基本概念
2.相：通常指某一系统中具有相同成份且物理、 化学性质完全均匀部分，各相之间有明显 的界面。
3.辨别单相体系与两相体系 是否系统内各部分的性质均匀 是否存在明显的相间界面
（2）按流道是否存在热交换可分为 绝热两相流—无相变，无相间质量交换。如汽水
分离。 加热两相流—有相变，有相间质量交换。如沸
腾，冷凝。
.
1.1.1 两相流的分类
（3）按两相物质所处的物态可分为 气液两相流：水和水蒸汽，水和空气 气固两相流：风沙，烟气 液固两相流：血液流动 液液两相流：两种不相溶的液体，油水混合物
(2),和x的关系
M
M M
1 11xx
（1-12）
A
1
a AA
11xW
x W
.
（1-13）
在两相流动系统中，两相之间会因物性不同(如密 度)存在不同程度的滑动。引入滑速比S的概念，则两相 之间滑动的大小可以表示为
S W W
显然，对于单组分的两相流， PPcr,
W W ,S1 , W W ,S 1 , W W ,S1 ,
.
1.2 气相介质含量
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。 xM M M MM
式中，M 、 M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