气液两相流 整理(借鉴材料)
汽液两相流讲稿3
2 1
2
2i2 1i1
2
3.1 单相流体压降的计算
（2）摩擦系数确定 由于气液温度很高,其粘度比常温小10倍以上，此时雷诺数 很大.因此,认为流动工况已进入阻力平方区，此时的摩擦 阻力系数与雷诺数无关，只与相对粗糙度有关。
1 D 4lg 3.7 k
二、单相流体的重位压降
Pzw gSin hg
h
ห้องสมุดไป่ตู้
垂直标高差 h hc h j
当两相流向上流动时，△h为正值，则重位压降为正值；
当两相流向下流动时，△h为负值，则重位压降为负值。
对于有多次升降流动的管件（如蛇行管），有：
Pzw h g s h g
2
计算管段出口处比容 计算管段入口处比容 计算管段长度
从中看出,管径,管长,质量流 速是由结构和流量决定的。 欲求摩擦阻力,主要求摩擦阻 力系数和平均比容。
计算管子内径
计算管段内两相流质量流 速
3.1 单相流体压降的计算
（1）平均比容的确定 a.压力小于临界压力时 （分三种情况）
按照出、入口的 焓平均值查得
2
D 公式适用范围 Re 120 k
1.125
超出范围,可查图确定
在锅炉水动力计算中,常用折算 0 来求摩擦阻力 D
3.1 单相流体压降的计算
1 D 4lg 3.7 k
2
Pmc D 2
2
第三章 气液两相流的压降
根据动量方程式知, 流体在管道流动时,其压降由三部分组成 压降 = 流动阻力 + 重位压降 + 加速压降
汽液两相流讲稿4
υ hj + υ hc
2
=υ +
'
χ j + χc
= υ + χ υ −υ
' ''
(
2
(υ
''
−υ '
)
χ j + χc
2
'
)
令： = χ
l (ρω ) ∆P = λ jx υh D 2
2 ' mc
ρω = ρ ω 0
'
l (ρω ) ' '' ' = λ jx υ + χ υ −υ D 2
2
[
(
)]
2
摩擦阻力系数 两相流体平均 质量含气率
式中
修正系数
ψ = f ( p, x, ρω )
它根据不同情 况通过图查得
3.2 两相流体压降的计算
2、两相流体的局部阻力 所谓局部阻力是指 所谓局部阻力是指 局部阻力 流体在流动时, 流体在流动时,由于
流通截面的改变 流动方向的改变
而引起的能量损失。 而引起的能量损失。
υ hj + υ hc 1 l υ h = ∫ υ dl = l 0 2
− υ h = υ + χ (υ − υ ) −υ
' '' ''
υ=
υ 2 + υ1
2
υ hj = υ + χ j (υ ' '−υ ')
'
υ hc = υ + χ c (υ ' '−υ ')
'
气液两相流动的管道布置
气液两相流动的管道布置全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：气液两相流动是工业生产中非常常见的一种流体流动形式，它可以应用于许多领域，如化工、石油、医药等。
在气液两相流动过程中，管道布置是非常重要的一环，它直接影响到流体的输送效率、稳定性和安全性。
合理的管道布置对于气液两相流动的顺利进行至关重要。
要考虑的是气液两相流动的特性。
在气液两相流动中，气体和液体在管道内以不同的形态共存，会相互影响、相互作用。
气液两相流动的性质决定了管道布置的复杂性和关键性。
在实际应用中，通常会遇到气泡流动、气膜流动、气团流动等不同的流动形式，这些形式对管道的布置有不同的要求。
在布置管道时，需要考虑气液两相流动的性质，选择合适的管道布置方式。
管道布置要考虑对流体流动的影响。
合理的管道布置可以减小阻力、减小管道摩擦损失，提高流体的输送效率。
在气液两相流动中，气体和液体的密度不同、速度不同，会导致气液两相流动的非均匀性。
在管道的布置过程中，需要考虑气液两相流动的非均匀性，采取相应的措施来优化管道的布置，减小流体流动的阻力，提高管道的输送效率。
管道布置还要考虑安全因素。
气液两相流动具有不稳定性和易发生挤压、堵塞等问题的特点，因此在布置管道时，要考虑到气液两相流动的安全性。
合理的管道布置可以减小气液两相流动过程中的安全隐患，保证工作人员和设备的安全。
在布置管道时，需要考虑到设备之间的距离、管道的支撑和固定、管道的材质和厚度等因素，选择合适的管道布置方式，提高气液两相流动的安全性。
管道布置还要考虑到设备的维护和管理。
在气液两相流动过程中，由于气液两相的共存、混合，会导致管道内污垢的积聚、腐蚀等问题。
因此在布置管道时，要考虑到设备的维护和管理，选择合适的管道布置方式，方便设备的检修和清洁，延长设备的使用寿命。
第二篇示例：气液两相流动是指在管道内同时存在气体和液体两种物质，通过管道传输的现象。
在工业生产中，气液两相流动的管道布置对于保证工艺流程的顺利进行和设备的稳定运行至关重要。
汽液两相流复习纲要
汽液两相流复习纲要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中气相所占的比例份额。
2、容积含气率β：单位时间内流过通道某一截面的两相流总容积中，气相所占的比例份额。
3、截面含气率α（空泡份额）：两相流中某一截面上，气相所占截面与总流道截面之比。
4、容积含气率β与截面含气率α的区别：β是容积流量比，表示流过通道截面的气相容积份额。
α是体积比，表示存在于流道中的气相容积份额。
由于气液两相介质的流速并不相同，故二者不等。
5、两相流的总质量流量：单位时间内流过任一流道截面的汽液混合物的总质量。
6、质量流速G：流道单位截面通过的质量流量。
7、容积流量V：单位时间内流经通道任一流通截面的汽液混合物的容积。
8、折算速度j：单位流道截面上的两相流容积流量，也表示两相流平均流速。
9、气（液）相折算速度：意义是假定两相介质中的气（液）相单独通过同一通道时的速度。
10、漂移速度：各项的真实速度与两相混合物平均速度的差值。
11、漂移通量：表示各相相对于平均速度j运动的截面所流过的体积通量。
12、循环速度：与两相混合物总质量流量相等的液相介质流过同一截面通道时的速度。
13、循环倍率K：单位时间内流过截面某一通道的两相介质总质量与其中气相质量之比。
物理意义是：循环多少次全部变成蒸汽。
14、两相介质的流动密度：单位时间内流过流道某一截面的两相介质质量和体积之比。
15、两相介质的比容：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。
16、什么叫流型？其影响因素有哪些？两相流的流型是指汽（气）液两相流动中两相介质的分布状况。
影响因素：1质量含气率、压力、质量流速、流速2流道是否存在热交换3流道结构4流动方向。
17、垂直上升不加热管的流动形式？什么是泡状流、弹状流、环状流？五种流型：泡状流、弹状流、乳沫状流、环状流、细束环状流；泡状流特征：1气相不连续，液相连续；2气泡大多是圆球形；3管道中部气泡密度较大；4出现范围：低含气率区（一般阿尔法小于0.3）弹状流特征：1大气泡与大液块相间出现，且呈弹状；2气泡与壁面被液膜隔开；3大气泡尾部常出现许多小气泡；4出现范围：中等截面含气率和流速相对较低的情况下。
气液两相流 整理
第一章概论相的概念：相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开两相流动的处理方法：双流体瞬态模拟方法和精确描述物理现象的稳态机理模型是多相管流研究的主要方法目前研究存在的问题：1、多相流问题未得到解析解；2、油气水三相流的研究不够深入；3、水平井段变质量流动研究较少；4、缺乏向下流动的综合机理模型；5、缺乏专用研究仪器气液两相流的分类：1、细分散体系：细小的液滴或气泡均匀分散在连续相中2、粗分散体系：较大的气泡或液滴分散在连续相中3、混合流动型：两相均非连续相4、分层流动：两相均为连续相气液两相流的基本特征：1、体系中存在相界面：两相之间也存在力的作用，出现质量和能量的交换时伴随着机械能的损失2、两相的分布情况多种多样：两相流动中两相介质的分布称为流型3、两相流动中存在滑脱现象：相间速度的差异称为滑脱，滑脱将产生附加的能量损失4、沿程流体体积流量有很大变化，质量流量不变气液两相流研究方法：1、经验方法：从气液两相流动的物理概念出发，或者使用因次分析法，或者根据流动的基本微分方程式，得到反映某一特定的两相流动过程的一些无因次参数，然后依据实验数据整理出描述这一流动过程的经验关系式。
优点：使用方便，在一定条件下能取得好的结果缺点：使用有局限性，且很难从其中得出更深层次的关系2、半经验方法：根据所研究的气液两相流动过程的特点，采用适当的假设和简化，再从两相流动的基本方程式出发，求得描述这一流动过程的函数关系式，最后用实验方法确定出函数关系式中的经验系数。
优点：有一定的理论基础，应用广泛缺点：存在简化和假设，具有不准确性3、理论分析方法：针对各种流动过程的特点，应用流体力学方法对其流动特性进行分析，进而建立起描述这一流动过程的解析关系式。
优点：以理论分析为基础，可以得到解析关系式缺点：建立关系式困难，求解复杂研究气液两相流应考虑的几个问题：1、不能简单地用层流或紊流来描述气液两相流2、水平或倾斜流动是轴不对称的3、由于相界面的存在增加了研究的复杂性4、总能量方程中应考虑与表面形成的能量问题5、多相流动中各相的温度、组分的浓度都不是均匀的，相之间有传热和传质6、各相流速不同，出现滑脱问题，是多相流研究的核心与重点流动型态：相流动中两相介质的分布状况称为流型或两相流动结构流型图：描述流型变化及其界限的图。
《2024年水平管内气液两相流流型数值模拟与实验研究》范文
《水平管内气液两相流流型数值模拟与实验研究》篇一一、引言随着能源、化工等领域的不断发展，水平管内气液两相流的研究变得日益重要。
流型的研究对于了解气液两相流的传输特性，预测设备运行状况以及优化过程控制具有重要的实际意义。
本文针对水平管内气液两相流流型进行数值模拟与实验研究，为实际工业应用提供理论支持。
二、文献综述气液两相流的研究历史悠久，学者们通过实验和理论分析，对各种流型进行了深入的研究。
在水平管内，气液两相流的流型主要包括泡状流、弹状流、环状流等。
这些流型的特性对管道的传输效率、压力损失以及设备运行稳定性具有重要影响。
近年来，随着计算流体动力学（CFD）技术的发展，数值模拟在气液两相流研究中的应用越来越广泛。
三、研究内容（一）数值模拟本文采用CFD技术对水平管内气液两相流的流型进行数值模拟。
首先建立物理模型和数学模型，确定求解方法和边界条件。
然后，通过数值计算得到不同流型下的速度场、压力场等物理量分布。
最后，对模拟结果进行验证和分析，为实验研究提供理论支持。
（二）实验研究实验研究是本文的重点部分，主要包括实验装置、实验方法、数据处理和结果分析。
实验装置包括水平管、气源、液源、测量仪器等。
实验方法采用可视化观察和物理量测量相结合的方式，对不同流型下的气液两相流进行观测和记录。
数据处理主要包括数据采集、整理、分析和图表制作等步骤。
最后，对实验结果进行分析和讨论，为数值模拟提供验证依据。
四、结果与讨论（一）数值模拟结果数值模拟结果表明，水平管内气液两相流的流型与气流速度、液流速度、管道直径等参数密切相关。
在不同参数下，流型表现出不同的特性，如泡状流的分散性、弹状流的周期性以及环状流的连续性等。
这些结果为后续的实验研究提供了理论支持。
（二）实验研究结果实验研究结果表明，不同流型下的气液两相流具有不同的传输特性和传输效率。
例如，在泡状流中，气泡的分散性较好，有利于提高传输效率；而在环状流中，液膜的连续性较好，有利于降低管道的摩擦阻力。
气液两相流流型实验报告
气液两相流流型实验报告实验名称：气液两相流流型实验目的：1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使用；2. 掌握常见两相流流型的划分方法及相关规律，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两相流流型图，并与典型流型图做比较。
实验任务：实验测量数据：,,,.(1) 测取不同情况下气相，液相流量；记录P P t tw气减室(2) 判别流型要求：(1) 实验数据汇总表；(2) 绘制αβ-曲线(3) 根据实验数据用Weisman图判别流型实验原理1、水平管道中气液两相流流型的划分及各流型特征在水平管道中的气液两相流，由于重力影响使流型结构呈现不对称性，因而水平管中的流型特征变得较为复杂。
Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，一般把水平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。
（1）泡状流在泡状流中，气相是以分离的气泡散布在连续的液相内，气泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含气率低时出现。
（2）塞状流在塞状流中，小气泡结合大气泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，大气泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在大气泡之间还存在一些小气泡。
（3）层状流在层状流中，两个相的波动被一层较光滑的分界面隔开，由于重力和密度不同，气相在上部液相在下部分开流动。
层状流只有在气相和液相的速度都很低时才出现。
（4）波状流当气流速度增大时，在气、液分界面上掀起了扰动的波浪，分界面由于受到沿流动方向的波浪作用而变得波动不止。
（5）弹状流当气体流速更高时，分界面处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以高速沿管道向前推进的弹状块。
（6）环状流当气体流速进一步增高时，就形成气核和环绕管周的一层液膜，液膜不一定连续均匀的环绕整个管周，管子的下部液膜较厚，在气芯中也夹带有液滴。
图1水平不加热管中的流动型式表1水平绝热管中的流型变化增加液相流量增加气相流量ST+R ST+R ST+IW S PB ST+RW ST+IW S BTS+A PF ST+RW+D ST+LRW+D ST+BTS A+RW F+D ST+RW+D ST+LRW+D A+DA+D F+D F+DD A+RW A+RWA+D A+DA表示环状流（annular）；B表示气泡（bubble）；BTS表示中空气弹（blow through slug）；D表示液滴（droplet）；F表示液膜（film）；IW表示平缓波（inertial wave）；LRW表示大翻卷波（large roll wave）；PB表示气栓加气泡（plug＆bubble）；PF 表示气栓加泡沫（plug＆froth）；R表示涟漪波（ripple）；RW表示翻卷波（roll wave）；S表示气弹（slug）；ST表示层状流（stratified）。
气液两相流流型实验报告
⽓液两相流流型实验报告⽓液两相流流型实验报告实验名称：⽓液两相流流型实验⽬的：1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使⽤；2. 掌握常见两相流流型的划分⽅法及相关规律，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两相流流型图，并与典型流型图做⽐较。
实验任务：实验测量数据：,,,.(1) 测取不同情况下⽓相，液相流量；记录P P t tw⽓减室(2) 判别流型要求：(1) 实验数据汇总表；(2) 绘制αβ-曲线(3) 根据实验数据⽤Weisman图判别流型实验原理1、⽔平管道中⽓液两相流流型的划分及各流型特征在⽔平管道中的⽓液两相流，由于重⼒影响使流型结构呈现不对称性，因⽽⽔平管中的流型特征变得较为复杂。
Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，⼀般把⽔平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。
（1）泡状流在泡状流中，⽓相是以分离的⽓泡散布在连续的液相内，⽓泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含⽓率低时出现。
（2）塞状流在塞状流中，⼩⽓泡结合⼤⽓泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，⼤⽓泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在⼤⽓泡之间还存在⼀些⼩⽓泡。
（3）层状流在层状流中，两个相的波动被⼀层较光滑的分界⾯隔开，由于重⼒和密度不同，⽓相在上部液相在下部分开流动。
层状流只有在⽓相和液相的速度都很低时才出现。
（4）波状流当⽓流速度增⼤时，在⽓、液分界⾯上掀起了扰动的波浪，分界⾯由于受到沿流动⽅向的波浪作⽤⽽变得波动不⽌。
（5）弹状流当⽓体流速更⾼时，分界⾯处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以⾼速沿管道向前推进的弹状块。
（6）环状流当⽓体流速进⼀步增⾼时，就形成⽓核和环绕管周的⼀层液膜，液膜不⼀定连续均匀的环绕整个管周，管⼦的下部液膜较厚，在⽓芯中也夹带有液滴。
表1⽔平绝热管中的流型变化A表⽰环状流（annular）；B表⽰⽓泡（bubble）；BTS表⽰中空⽓弹（blow through slug）；D表⽰液滴（droplet）；F表⽰液膜（film）；IW表⽰平缓波（inertial wave）；LRW表⽰⼤翻卷波（large roll wave）；PB表⽰⽓栓加⽓泡（plug＆bubble）；PF 表⽰⽓栓加泡沫（plug＆froth）；R表⽰涟漪波（ripple）；RW表⽰翻卷波（roll wave）；S表⽰⽓弹（slug）；ST表⽰层状流（stratified）。
气液两相流
液率为(1-φ-γ)， φ为截面含气率， γ是仍保持在液相流动的截面含汽率。
试推导在等截面直管内稳定流动时动量方程中的加速度压力梯度的表达式。
p dp f dpg dpa z dz dz dz
课件整理
气液两相流动与传热
能量方程
课件整理
气液两相流动与传热
均相流模型就是把气液两相混合物看作一种均匀介质。其基本假设为： 两相间处于热力学平衡状态，即两相具有相同的温度并且都处于饱和状态； 气液两相的速度相等，即为均匀流。
t z 作用于控制体的外力应等于动量的变化即
(Awdz) (Aw2 )
F dz z t z 作用于控制体的力包括压力、重力和管壁阻力，则动量方程可表示成
A
Pz能量方程wU
gA s in
(Aw)
t
(Aw2 )
z
0
dQ Awe 气液混合物的连续方程为： dz Ae dt dL
z
t
1
l
课件整理
气液两相流动与传热
两相滑动比与空隙率的关系式为
代入平均密度公式：
1
当已知工质沿管长 z 的吸热规律时，便可找出含1汽 率s(x1或β1)沿管长的变化
(1 ) 规律，则重力压降积分式中的变量 z 便可用 x 或β替换。因此，要完成公式的积
分，关键是要找到空隙率与β(或 x)的关g系，或者要找到滑l动比与β(或 x)的关系。
dWg
d
2Wl
1
x
dWl
d
0
课件整理
气液两相流动与传热
得到
而滑速比
1
2
1 1x x
g l
3
1
s
wg wl
xl 1 g 1 x
气液两相管流分解ppt课件
10/14/2023
/7/2023290 式，溅1nia f摩相数两系阻
29
10/14/2023
10/7/202330
30
图1 NL与CNL关系 0/7/202331关N LN 译1
10/14/2023
31
图2
持液率系
0/7/20233持数率液系1
10/14/2023
32
0/7/202333修数正系1
将压力梯度方程写成管长增量的形式
式中 i为节点序号
解法思路：给定上式中的压力增量Δp，先估计出Δp对
应的管段长度增量的初值，由此确定相应管长的平均温度和
平均压力，并计算该条件下的压力梯度(dp/dz)i，再由上式 计算出，若计算值与初值接近，则计算值即为给定Δp对应
的解，否则将计算值作为初值进行迭代直到收敛。逐个节点 重复上述过程直到或超过预计终点为止。
单位处理
Z 0 ＝0
P 0 ＝P wh
Z0=Z1 P0=P1
10/14/2023
计算k1 ~ k4 Z1=Z0+h p1=p0+ p
N
ZL
Y
输出结果
结束
~ 1算=Z 构据数入溅＝0ZZ
F(Z,P) PVT
44
威远气田低压井 两相管流实用模型研究
10/14/2023
气井口田 /7/202345 0 用究
界面，相分布极不均匀
0/7/20233性1习复
10/14/2023
3
垂直管流典型流型
10/14/2023
0/7/20234流典流垂型管直1
4
10/14/2023
垂直管流型
滑脱小，摩阻大 流动结构极不稳定 举液效率高
油藏类知识-气液两相流讲稿
dv'
dvl' dp
vg' dx
0
xdvg'
vl'dx (1 x)dvl'
dv'
(v
' g
vl' )dx
x
dv
' g
dp
dp
Gdv
G2 A
v
' g
vl'
dx
x
dvg' dp
dp
(3)
将（2）、（3）代入（1）整理得：
Adp f
在水平管中气 液两相的流动形态 有泡状流、冲击流、 团壮流、环壮流、 层壮流、雾壮流、 波壮流。
四、气液两相混合物的分类
• 单工质：是指气液两相都具有相同的化 学成分（如水和水蒸气的混合物）。
• 双工质 ：是指气液两相各具有不同的化 学成分（如空气和水的混合物）。
1~2两相流动的处理方法
• 1．经验方法 从两相流动的物理概念出 发，或者使用因次分析法，或者管流单 相流方法。
面的两相流体总Q中液相体积所占的份额，即
1 Ql Ql
Q Qg Ql
质量含气与体积含气的关系：
x Gg Gg
Gg
G Gg Gl g Gg l Gl
x
x (1 x) g
l
3、真实含气率和真实含液率
真实含气率，又称截面含气率或空隙率，是
v 2
2
4 g sin
D v'
G2 A2
v
' g
气液两相流动
第五章
第二节
2.2 基本方程
气液两相流动
气液两相流动基本方程式
⎧分相流动模型 基本流动模型 ⎨ ⎩均相流动模型
一元稳定流动 基本假设 圆管截面压力均匀分布 界面有质量交换 质量守恒 方程内容 动量守恒 能量守恒
第五章
第二节
2.2 基本方程
气液两相流动
气液两相流动基本方程式
气液两相流体在倾斜管中作分相流动时流体微元段示意图
QL
第五章
第二节
2.1 基本参数
气液两相流动
气液两相流动基本方程式
6．体积含气率 β 和体积含液率 (1− β )
β = QG / Q = QG / ( QG + QL )
(1 -β ) = QL / Q = QL / ( QG +QL )
用质量含气率表示为：
β = x / [x + (1 - x ) ρG /ρL ]
第五章
第二节
2.1 基本参数
气液两相流动
气液两相流动基本方程式
1．截面含气率及截面含液率（又称真实含气率及真实含液率）
α = AG / A
1 − α = AL / A
2．质量流量，气相质量流量及液相质量流量
W = WG + WL
第五章
第二节
2.1 基本参数
气液两相流动
气液两相流动基本方程式
3．质量含气率 x 及质量含液率 (1-x)
12．气液两相流体平均流速
vm = Q / A
第五章
第二节
2.1 基本参数
气液两相流动
气液两相流动基本方程式
13. 循环速度
υC = (WG + WL ) /( Aρ L ) = J G ρG / ρ L + J L
《掘进工作面气液两相流超声雾化降尘技术研究》范文
《掘进工作面气液两相流超声雾化降尘技术研究》篇一一、引言在矿山、隧道等掘进工作面，由于大量的岩石破碎和挖掘，会产生大量的粉尘，严重危害工人的身体健康和设备的正常运行。
因此，有效的降尘技术成为保障作业环境和设备运行的重要手段。
气液两相流超声雾化降尘技术作为一种新型的降尘技术，因其高效率、低能耗等优点，近年来得到了广泛的研究和应用。
本文将针对掘进工作面气液两相流超声雾化降尘技术进行深入研究，探讨其技术原理、应用及优化方向。
二、气液两相流超声雾化降尘技术原理气液两相流超声雾化降尘技术是利用超声波的振动能量，将液体破碎成微小的雾滴，通过气液两相流的相互作用，将雾滴喷射到空气中，与粉尘颗粒进行碰撞、吸附，从而达到降尘的目的。
该技术具有以下特点：1. 雾化效果好：超声波振动能量大，能够将液体破碎成微小的雾滴，提高雾滴的表面积，增强与粉尘颗粒的碰撞概率。
2. 降尘效率高：雾滴与粉尘颗粒的碰撞、吸附作用，能够快速降低空气中的粉尘浓度。
3. 节能环保：该技术能耗低，且使用过程中无二次污染。
三、掘进工作面气液两相流超声雾化降尘技术应用在掘进工作面，气液两相流超声雾化降尘技术主要应用于以下几个方面：1. 破碎区域：在岩石破碎过程中，利用超声雾化装置将降尘液体雾化成微小雾滴，喷射到破碎区域，有效降低粉尘浓度。
2. 掘进机工作区域：在掘进机工作时，通过安装在掘进机上的喷雾装置，将雾滴喷射到掘进机工作区域，减少粉尘的扩散。
3. 巷道内：在巷道内设置喷雾装置，定期进行喷雾降尘，保持巷道内空气清新。
四、技术优化与改进方向尽管气液两相流超声雾化降尘技术在掘进工作面取得了显著的效果，但仍存在一些问题和挑战。
为进一步提高降尘效果和设备运行效率，需要从以下几个方面进行优化与改进：1. 超声波发生器优化：优化超声波发生器的性能，提高其振动能量和稳定性，以获得更好的雾化效果。
2. 喷雾装置改进：根据实际工况，对喷雾装置进行改进和优化，提高其适应性和喷雾效果。
实验三气液两相流实验
气液两相流实验实验1 垂直上升管中气液两相流特性实验一、实验目的1. 在大型电站锅炉中垂直布置的锅炉水冷壁管被广泛应用，本实验将模拟其两相流现象和水动力特性；2. 通过观察垂直上升管中气液两相流的流型，进一步加深了解垂直上升管中气液两相流型的特点；3. 对垂直上升管中气液两相流的压力降有比较直观的认识，并掌握垂直上升管中气液两相流的压力降的计算方法。
二、实验仪器仪器名称型号参数范围水泵FS40 11m3/h气泵HG-1100 180m3/h电磁流量计DXLD-25 0.53-21m3/h转子气体流量计LZB-4 0-400L/h转子气体流量计LZB-15 0-4m3/h转子气体流量计LZB-25 0-50m3/h三、实验原理图1 水箱2 空气压缩机3 磁力泵4 转子流量计 5电磁流量计 6 气液混合器7 减压阀 8 调节阀 9截止阀 10球阀 11 水集箱 12 针阀 13 过滤器四、实验任务1.观察垂直上升管中气液两相流的流型：(1)打开系统电源，使气体、液体流量计预热2分钟；然后打开采集程序，记下采集程序上显示的气路和水路温度（根据此温度查出水和空气的密度）；(2)打开磁力泵，将主路的调节阀开度调小和旁路的调节阀开度调大,同时将垂直上升管实验段水路的球阀开启，使水缓慢地流过实验段，直到取压管内大体上充满水为止；(3)关闭磁力泵和水路的球阀,打开空气压缩机和气路的球阀,将50-500L/min转子流量计一路的针阀开启，调节针阀开度,使转子气体流量计所测得的体积流量保持在300L/min；打开磁力泵，调节主路和旁路的调节阀开度,将主路阀门开度达到最小，旁路阀门开度达到最大。
按下表调节气量和水量，观察并记录垂直上升管中气液两相流的流型的变化；水流量（L/min）0.6-1.6（96L/h，LZB-10）0.7-1.4空气（L/min）160-220(13.2m3/h,LZB-25) 18-36流型环状流块状流水流量（L/min）0.65-1.5 3.6-5.6空气（L/min）5-158.6-15.6流型弹状流泡状流（4）实验完毕时，先关闭磁力泵，然后关闭实验段水路的球阀，再关闭气路的球阀，最后关闭空气压缩机同时关闭气路的针阀。
石油气液两相管流 ch06 讲稿
考虑到两相相对运 动及各自流动的几 何形态特点，引进
了校正系数 和
洛克哈特—马蒂内利方法
认为沿程阻力系数 l 和 g 可以仿用水力光滑管的情况表示
l
Bl
Re
n l
Bl
4Gl
Dl
l
n
g
Bg
Re
m g
Bg 4Gg
m
Dg g
0.3164 Re 0.25
式中
l ——液相的粘度；
g ——气相的粘度；
~ Sl
~ Sg
D~l 4S~A~l l
~ Si
1
~ 2hl
2
1
v~g
4 A~g
v~l
4 A~l
~
Ag
1 4
~ Sg
~ 2hl
1
~ Si
~ Al
1 (
4
4
~ Ag
)
S~l S~g
S~g
cos1
~ 2hl
1
以上各无因次量都是
~ hl
~ 的函数，所以平衡方程式中，变量仅仅是hl
、X 和 Y
团状 流
0.855
p psg
79.4
psl psg
Gl
0.84
A
贝克方法
团状 流
层状 流
波状流
0.855
p psg
79.4
psl psg
Gl
0.84
A
2
p psg
6120
psl psg
Gl
1.6
A
p 波
L D
vs2g 2
g
波
0.0175
Gl Gg
l g
气液两相流讲稿
1~2气液两相流动参数 一、流量
G G g Gl
G —两相混合物的质量流量，kg/s；
g
G —气相的质量流量，kg/s；
Gl — 液相的质量流量，kg/s；
Q Qg Ql Q — 两相混合物的体积流量，m3/s； Q g —气相的体积流量m3/s; Q —液相的体积流量m3/s. l
• 2、两相界面之间存在相互作用力
• 力平衡：气液处于平衡，整个两相区流体只 与外界物体和进出的界面发生力的作用。 • 能量平衡：整体界面上存在能量交换，两相 界之间也存在能量交换，必然也伴随有机械能 的损失。两相流机械能的损失大于单相流机械 能的损失。
• 3、气液两相的分布状况（即各项呈分散或 密集及程度）多种多样，气液两相的分布状 况称为流动形态或流型。 • 单一气或液（层流、紊流）流层之间的关 系， • 气液两相： 在水平管或倾斜管中的流型有七种， 在垂直管中的流动形态有四种。
2．滑动比
• 2.滑动比
•
气相实际速度与液相实际速度的比值 称为滑动比，即:
s
vg vl
四、含气率和含液率
• 单位时间内流过过流断面的流体中气相流 体介质所占的份额叫含气率； • 单位时间内流过过流断面的流体中液相流 体介质所占的份额叫含液率。 • 1．质量含气率和质量含液率 Gg 含气率： x G g
2~2 均相流动模型
• 均相流动模型简称均流模型,它是把气 液两相混合物看成均质介质,其流动的物理 参数取两相介质相应参数的平均值.因此可 以按照单相介质来处理均流模型的流体动 力学问题。 • 假设 • (1) v v g vl 0
Hg
n
s 1
(2)两相介质已达到热力学平衡状态 压力、密度等互为单值函数。此条件在 等温流动中是成立的，在受热的不等温 稳定流动中是基本成立的，在变工况的 不稳定流动中则是近似的。
气液两相流ppt课件
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本章小结
1. 何谓两相流？ 两相流的分类？ 2. 有关含气率、速度、密度、比容定义及计算式。 3. 两相流特性参数的分类 4. 何谓热平衡？ 5. 滑速比与各参数的关系
作业：
1-4
通流面积mdzdpdzdp41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lololodp梯度单相水的摩阻系数一般按布拉修斯blasius公式计算02502503164re03164lo42全液相折算系数的求解全液相折算系数lolodpdzdpdz4302502503164re03164gd2平均粘度法把两相流体看作一种特殊的单相流体采用平均粘度来计算两相流体的等效摩阻系数44麦克达姆mecadam计算式应用最广25西克奇蒂chcchitti计算式德克勒dukler计算式代入58式班可夫bankoff计算式45计算的步骤总结dzdpgdlodzdplolodzdpdzdpdzdpdzdp461
平时成绩
出勤率
作业
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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。
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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）
气液两相流【范本模板】
热物理量测试技术1 概述两相流广泛应用于热能动力工程、核能工程、低温工程以及航天领域等许多领域.所谓两相流，广义上讲是指一种物质或两种物质在不同状态下的流动，其中气体和液体一起流动称为气液两相流。
对于两相流中的气液混合物，它们可以是同一种物质，即汽—液(如水和水蒸气)，也可以是两种不同的物质，即气—液(如水和空气混合物）.气液两相流是一个相当复杂的问题，.在单相流中，经过一段距离之后，就会建立一个稳定的速度场.但对于两相流，例如蒸汽和水，则很难建立一个稳定的流动，因为在管道流动中有压降产生，由于此压降作用会产生液体的蒸发,所以在研究气液两相流时必须考虑两相间的传热与传质问题。
两相流学科还处于半经验半理论阶段,对于两相流的流动和传热规律进行研究时，除了依靠各种数学物理模型外，还要依靠实验,这就需要两者相结合从而更好地进行研究.2 两相流压降测量［1]压降，即两相流通过系统时产生的压力变化，是两相流体流动过程中的一个重要参数。
保持两相流体流动所需的动力以及动力系统的容量和功率就取决于压降的大小.一般说来，两相流体流动时产生的压降一般由三部分组成，即摩擦阻力压降、重位压降、加速压降，管道系统出现阀门、孔板等管件时，还需测量局部压降。
目前，常用差压计或传感器来测量两相流压降。
2.1 利用差压计测量压降应用差压计测量气液两相流压降的测量原理图如图1所示。
所测压降为下部抽头的压力与上部抽头压力之差。
在差压计的Z1截面上可列出压力平衡式如下：P1+(Z2−Z1)ρC g=P2+(Z4−Z3)ρC g+(Z3−Z1)ρM g（2.1）式中，ρC为取压管中的流体密度；ρM为差压计的流体密度。
由（2。
1)可得：P1−P2=(Z3−Z1)g(ρM−ρC)+(Z4−Z2)ρC g（2。
2）由上式可知，要算出压降P1−P2的值，必须知道取压管中的流体密度ρC和差压计读数Z3−Z1.当管中流体不流动时：P1−P2=gρm(Z4−Z2) (2。
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第一章概论相的概念：相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开两相流动的处理方法：双流体瞬态模拟方法和精确描述物理现象的稳态机理模型是多相管流研究的主要方法目前研究存在的问题：1、多相流问题未得到解析解；2、油气水三相流的研究不够深入；3、水平井段变质量流动研究较少；4、缺乏向下流动的综合机理模型；5、缺乏专用研究仪器气液两相流的分类：1、细分散体系：细小的液滴或气泡均匀分散在连续相中2、粗分散体系：较大的气泡或液滴分散在连续相中3、混合流动型：两相均非连续相4、分层流动：两相均为连续相气液两相流的基本特征：1、体系中存在相界面：两相之间也存在力的作用，出现质量和能量的交换时伴随着机械能的损失2、两相的分布情况多种多样：两相流动中两相介质的分布称为流型3、两相流动中存在滑脱现象：相间速度的差异称为滑脱，滑脱将产生附加的能量损失4、沿程流体体积流量有很大变化，质量流量不变气液两相流研究方法：1、经验方法：从气液两相流动的物理概念出发，或者使用因次分析法，或者根据流动的基本微分方程式，得到反映某一特定的两相流动过程的一些无因次参数，然后依据实验数据整理出描述这一流动过程的经验关系式。
优点：使用方便，在一定条件下能取得好的结果缺点：使用有局限性，且很难从其中得出更深层次的关系2、半经验方法：根据所研究的气液两相流动过程的特点，采用适当的假设和简化，再从两相流动的基本方程式出发，求得描述这一流动过程的函数关系式，最后用实验方法确定出函数关系式中的经验系数。
优点：有一定的理论基础，应用广泛缺点：存在简化和假设，具有不准确性3、理论分析方法：针对各种流动过程的特点，应用流体力学方法对其流动特性进行分析，进而建立起描述这一流动过程的解析关系式。
优点：以理论分析为基础，可以得到解析关系式缺点：建立关系式困难，求解复杂研究气液两相流应考虑的几个问题：1、不能简单地用层流或紊流来描述气液两相流2、水平或倾斜流动是轴不对称的3、由于相界面的存在增加了研究的复杂性4、总能量方程中应考虑与表面形成的能量问题5、多相流动中各相的温度、组分的浓度都不是均匀的，相之间有传热和传质6、各相流速不同，出现滑脱问题，是多相流研究的核心与重点流动型态：相流动中两相介质的分布状况称为流型或两相流动结构流型图：描述流型变化及其界限的图。
把流型变换的实验数据加以总结归纳后，按照两个或多个主要的流动参数绘成曲线，便可以得到流型图。
影响流型的因素：1、各相介质的体积比例2、介质的流速3、各相的物理及化学性质(密度、粘度界面张力等)4、流道的几何形状5、壁面特性6、管道的安装方式流型分类：1、根据两相介质分布的外形划分；垂直气液两相流：泡状流、弹状流、段塞流、环状流、雾状流。
水平气液两相流：泡状流、团状流、层状流、波状流、冲击流、环状流、雾状流。
2、按流动的数学模型或流体的分散程度划分为：分散流、间歇流、分离流。
两种分类方法的比较：第一类划分方法较为直观；第二类划分方法便于进行数学处理气液两相流的特性参数：质量流量:单位时间内流过过流断面的流体质量，kg/s ，气相质量流量:单位时间内流过过流断面的气体质量，kg/s ， 液相质量流量:单位时间内流过过流断面的液体质量，kg/s ， 体积流量:单位时间内流过过流断面的流体体积，m 3/s ，气相体积流量:单位时间内流过过流断面的气体体积，m 3/s 液相体积流量:单位时间内流过过流断面的液体体积，m 3/s 相速度: 单位相面积所通过的该相容积流量,m/s折算速度:假定管道全被一相占据时的流动速度，m/s两相混合物速度： 混合物的质量速度：滑差(滑脱速度)：气液两相相速度之差 滑动(滑移)比：气相相速度与液相相速度之比 质量含气率：单位时间内流过过流断面的混合物总质量G 中气相质量所占的份额 质量含液率：单位时间内流过过流断面的混合物总质量中液相质量所占的份额 体积含气率：单位时间流过过流断面两相流体(混合物)总体积Q 中气相所占的份额 体积含液率：单位时间流过过流断面两相流体(混合物)总体积Q 中液相所占的份额真实含气率:即截面含气率或空隙率，为任一流动截面内气相面积占总面积的份额(气相面积与管道总面积之比) 真实含液率:又称截面含液率或持液率，为任一流动截面内液相面积占总面积的份额(液相面积与管道总面积之比) φ与β的比较 ：快关阀法测量真实含气率：易于实现，只能得到平均值，且不能在线测量。
流动密度: 单位时间内流过过流断面的混合物质量与体积之比 真实密度：在流道上取微段，微段内两相流体的质量与容积之比lg G G G +=l g Q Q Q +=gg g Q G ρ=ll l Q G ρ=g g g A Q v =lll A Q v =l g A A A +=gg g A v Q =ll l A v Q =AQ v l sl =A v Q sg g =lsl l A v Q =sg sl lg mv v AQ Q A Q v +=+==A G lg g g Q Q Q QQ +==βgl g g G G G G G x +==AA g =φAA H l l =()lgg l gl x x x x ρρρρρρβ-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=111()g l l gl g x ρρβββρρβρρ-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=111gg g Q G ρ=ll l Q G ρ=Sv v QQ Q Q Q Q v v Q Q Q lg l g g lg lg g )1(βββφ-+=+=+=L A L A L A A A A AA l g g l g g g ⨯+⨯⨯=+==φLL L L L L A L A L A gl g g l g g =+=⨯+⨯⨯=Q G /='ρlg gg l l gl QQ Q Q G G ρββρρρρ)1( -+=+=+='lg ll g g l l g g AA A L A L A L A ρφφρρρρρρ)1( -+=+=∆∆+∆=g l v v <一般地，βφ<⇔<g l v v lg ρββρρ)1(-+='lg ρφρφρ)1(-+=<ρρβφ===' , , ) (则时无滑脱当g l v v第二章 气液两相流的模型常用的模型有流动型态模型、均相流动模型、分相流动模型和漂移流动模型等。
流动型态模型：按不同流动型态分别建立的流动机理模型。
特点：1、针对性强，精确度高；2、数学处理复杂，计算量大；3、流型界限确定困难均相流动模型：把气液两相混合物看成均匀介质，其物性参数取两相的均值而建立的模型 两个假定：1、气相和液相的实际速度相等；2、两相介质已达到热力学平衡状态特点：1、对于泡状流和雾状流，具有较高的精确性2、对于弹状流和段塞流，需要进行时间平均修正3、对于层状流、波状流和环状流，则误差较大均流模型摩擦阻力折算系数：按均流模型进行气液两相流动摩阻压差计算时，常把两相流动摩擦阻力的计算与单相流动摩擦阻力的计算关联起来，即常使用全液相折算系数、分液相折算系数或分气相折算系数全液相折算系数：设水平管道内的两相流动为均匀流动，没有重位压差与加速度分液相折算系数：再设管道的D 、A 和dz 仍与两相流动管道的相同，但通过管道的流体为单一的液体，而且其质量流量等于两相流动中液相的质量流量。
分气相折算系数：再假设另一种情况。
设管道的D 、A 和dz 仍与两相流动管道相同，但通过管道的流体为单一的气体，而且其质量流量等于两相流动中气相的质量流量。
分相流动模型：它是把气液两相流动看成为气、液相各自分开的流动，每相介质都有其平均流速和独立的物性参数。
因此需要建立每一相介质的流体动力特性方程式。
这就要求预先确定每一相占有过流断面的份额（即真实含气率）以及介质与管壁的摩擦力和两相介质之间的摩擦阻力，为了取得这些数据，目前主要是利用试验研究所得的经验关系式。
分流模型的基本假设是：(1) 两相介质有各自的按所占断面积计算的断面平均流速；(2) 虽然两相介质之间可能有质量交换，但两相之间处于热力学平衡状态，压力和密度互为单值函数。
分流模型适用于层状流、波状流和环状流漂移流动模型：它是由朱伯(Zuber)和芬德莱(Findlay)针对均流模型、分流模型与实际的两相流动之间存在的偏差而提出的特殊模型。
在均流模型中，没有考虑两相间的相互作用，而是用平均流动参数来模拟两相介质；分流模型中，尽管在流动特性方面分别考虑了每相介质以及两相界面上的作用力，但是每相的流动特性仍然是孤立的；而在漂移流动模型中，既考虑了气液两相之间的相对运动，又考虑了空隙率和流速沿过流断面的分布规律。
分布系数：分布系数表示两相的分布特性，即流动型态的特性，当空隙率及速度在断面上为均匀分布时，C 0=1第三章 油藏流体高压物性的计算用于计算石油多相流流体物性参数的模型有黑油模型和组分模型两大类黑油模型：是按照油气的相对密度等来估算一定压力和温度条件下流体的气液组成以及物性参数的一种方法。
Ddzv f Ddz dF w πρπτ22==Ddz v f A dp dF πρ2200000=-=200022000202022v f v f Ddzv f Ddzv fdp dp dF dF ρρπρπρφ====Ddzvf A dp dF sll sl sl sl πρ22=-=22222 22sl l sl sl l sl slsl lv f v f Ddzv f Ddzv fdp dpdF dF ρρπρπρφ====Ddzv f A dp dF sgl sgsg sg πρ2 2=-=22222 2 2sgg sg sgl sg sgsg gv f v f Ddzv f Ddzv fdp dpdF dF ρρπρπρφ====2sin 2m m m m m m m v d f dZ dv v g dZ dPρρθρ++=优点：计算简单、编程方便、运算速度快；缺点：不能计算油、气组成沿井筒的变化，无法考虑气体的反凝析现象，计算较粗糙。
黑油模型适用于油藏流体组分不能精确地用摩尔分数表达的场合，如：原油和伴生气多相管流的计算等。
组分模型：是按照流体的组成、温度和压力，通过状态方程来确定平衡条件下气液的组成和PVT 参数的处理方法。
利用组分模型能够准确地模拟包括反凝析现象、焦耳—汤普逊效应、节流降温效应在内的复杂传热传质过程。
特点：组分模型精度高，但模型复杂，所需计算时间长，一般用于挥发油，液化石油气，凝析气和湿天然气的计算。
按油藏流体的物理相态特征可将油气藏区分为稠油油藏、黑油油藏、挥发性油藏、凝析气藏、湿气藏和干气藏。