气固两相流基础理共32页文档
选粉机设计基础参数资料
选粉机设计实用参考资料一、气固两相流力学基础1.颗粒在静止流体内的沉降：颗粒在静止流体内自由沉降时，不仅受到重力，而且还受到浮力和阻力的作用。
在工业生产过程中，所处理的颗粒一般是比较小的，在整个降落过程基本上看着是以匀速u o进行的。
所以一般情况下，研究沉降速度问题时，是不考虑加速阶段的。
颗粒作匀速运动，降落速度u等于颗粒的沉降速度u o，计算公式为：u o={[4gd p(ρp-ρ)]/3ρξ}-2……（沉降速度计算基本公式）式中u o——球形颗粒自由沉降速度，m/s；d p——球形颗粒直径，m；g——重力加速度，m/s2；ρp————颗粒密度，kg/m3；ρ——流体密度，kg/m3；ξ——阻力系数，无因次，ξ=8/π×f(Re p),颗粒雷诺数Re p=d p u oρ/μ；μ——流体粘度，Pa.s。
当Re p＜1时，流体属层流时，则得：u o=[d p2(ρp-ρ)g]/18μ此式适用于层流时球形颗粒的自由沉降速度计算，称为斯托克斯（Stokes）公式；当1＜Re p＜10000时，流体属过渡流时，则得：u o=0.2{[(ρp-ρ)/ρ]g}0.73×d p1.18/ (μ/ρ)0.45此式适用于过渡流时球形颗粒的自由沉降速度计算，称为阿纶（Allen）公当10000＜Re p＜2×105时，流体属踹流时，则得：u o=1.74{[(ρp-ρ)/ρ]g}0.5×d p0.5此式适用于踹流时球形颗粒的自由沉降速度计算，称为牛顿（Newton）公式。
颗粒在静止流体内的沉降速度计算实例：例1：求直径为30μm的球形石英颗粒，在20℃的空气中的沉降速度，石英颗粒的密度为2650kg/cm3。
解：标准状态下空气的密度为 1.293kg/cm3。
故20℃时，空气的密度为ρ=1.293×[273/(273+20)]=1.205 kg/cm3。
而粘度为0.0185×10-3Pa.s。
气固两相流体力学
10.2.2 浮力 由于固体颗粒处在气体中，也始终受着浮力的作用，根据阿基 米德定理： F B gvp g
由于浮力与气相密度成正比，而重力与固相密度成正比，因此 在研究气固流通常可以忽略浮力的作用。但在研究液固流时，浮 力通常不能忽略。 10.2.3 气动力
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气固颗粒两相流体力学
4. 柱状流 栓状的固相颗粒聚集，形成料柱。 10.3.2 水平管道内的流型 1. 均匀流 固相在管道横截面内分布均匀，流动通畅。 2. 疏密流 重力作用显现，颗粒分布呈疏密不一分布，底部颗粒跳跃前进。 3. 沙丘流 颗粒在重力作用下开始沉降，在管道下部形成波纹状沙丘。 4. 栓状流 颗粒开始出现运动噎塞，形成料栓，运动变为不稳定状态。
k
1
气固颗粒两相流体力学
3. 平均粒径 颗粒群中不同颗粒粒径的平均值称为平均粒径，利用不同方法 可以得到不同含义的颗粒粒径。 D f (D )dD D 长度平均粒径 f (D )dD D f (D )dD ) D ( 表面积平均粒径 f (D )dD D f (D )dD ) 体积平均粒径 D ( f (D )dD D f (D )dD 面积-长度平均粒径 D D f (D )dD D f (D )dD 体积-面积平均粒径 D D f (D )dD 在研究颗粒传质、燃烧等特性时体积-面积平均粒径具有特殊 含义，因为该平均粒径表示的颗粒群具有与原系统类似的质量和 表面积特性，能反应原系统的基本特性。该粒径又被称为颗粒索 尔特（Sauter）直径，也常用D32表示。
10.1 气固颗粒两相流的基本概念和特征参数
10.1.1 固体颗粒的粒径和粒径分布 1. 颗粒粒径 颗粒粒径为球形颗粒的直径或非球形颗粒的某种含义下的当量 直径，是判断颗粒粗细程度的指标。 颗粒当量直径是指非球形颗粒的某种特性与某个球形颗粒相同 时球形颗粒的直径。如颗粒沉降直径。 2. 粒径分布 不同颗粒出现的频率。通过实验研究，给出了颗粒粒径分布的 函数。它们只是一种近似，如R-R分布。 ( DD ) VD ( ) 1 e
第四章 相似原理及其在气固两相流中的应用
2、气固两相流相似的相关准数
1)雷诺数Re 流体运动相似 两个相似系统(I 和II)流体质点的 惯性力与粘性力 成比例 两个相似系统(I和 II)颗粒的惯性力 与粘性力成比例 两个相似系统(I和 II)颗粒的惯性力 与重力成比例
雷诺数Re相等
2)斯托克斯数Sst
颗粒运动相似 3)傅鲁德数Fr 颗粒运动相似 傅鲁德数Fr相等 斯托克斯数Sst相等
气 固 两 相 流 多 媒 体 课 件
第四章 相似原理及其在气固两相流中的应用
4.1 相似原理概述 4.2 颗粒运动的动力学相似 4.3 颗粒运动的运动方程与相似方程 4.4 沉降室模型和集尘效率的旋液分离器模型的相似实验
气 固 两 相 流 多 媒 体 课 件
4.1 相似原理概述
1、相似原理的产生
4、相似原理的应用范围
首先，相似原理是一种完整地研究、整理和综合实验数据的一般方法论。 根据相似原理，可将影响现象发展的全部物理量适当地组合成几个无量纲的 相似准则，然后把这些相似准则作为一个整体，来研究各个物理量之间的函 数关系。这种做法的优点，不仅会大大减少实验工作量和费用，而且扩大了 实验结果的使用范围；
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3、相似原理的发展
相似第一定律
相似第二定律
相似第三定律
相似现象对 应点的同名 相似准则相 等
微分方程的积分 结果可以用相似性条件 相似，而且由单值性 条件包含的物理量所 组成的相似准则相等
气 固 两 相 流 多 媒 体 课 件
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2、相似原理的优越性
相似原理综合了理论研究和实验研究两种方法的优点。它从描 述过程的微分方程中导出研究现象规律的相似准则的一般关系式， 并将它作为实验和整理数据的依据，是一般性的关系式具体化，从 而得到解决具体问题的准则方程。这样得到的结果，不但避免了求 解微分方程室所遇到的困难，而且使实验结果具有普遍指导意义。 总之，相似原理可以是描述现象的微分方程用实验方法来求解，它 是一种用得很成功的求解微分方程和整理数据的特殊的物理数学方 法。目前，这种方法已得到广泛的应用。
第三章循环流化床锅炉气固两相流基础理论
第三章循环流化床锅炉气固两相流基础理论循环流化床锅炉中的气—固两相流流体动力特性是学习其燃烧特性和传热特性的基础。
为了叙述方便和更好地理解本章及以后章节的内容，首先简单介绍一下循环流化床锅炉涉及的部分概念和定义。
第三节流化床基本原理一、颗粒流态化的概念1．流态化现象当气体或液体以一定的速度向上流过固体颗粒层时，固体颗粒层呈现出类似于液体状态的现象，称为流化现象。
2．流态化的定义当气体或液体以一定的速度流过固体颗粒层，并且气体或液体对固体颗粒产生的作用力与固体颗粒所受的其他外力相平衡时，固体颗粒层呈现出类似于液体状态的现象或者当固体颗粒与气体或液体接触时固体颗粒转变成类似流体状态，这种状态称为流态化。
3．流化床的流体力学性质流化床流态化后，具有与流体一样的性能，主要表现在以下几方面。
（1）浮力定律。
密度小于流体密度的物体会浮在床层表面上。
（2）液面特性。
床表面保持水平，形状保持容器的形状。
（3）小孔射流。
在流化床侧面开孔，流化床固体物料像流体一样射流，离床层上表面越近，射流距离越小；越靠近流化床底部，射流距离越大，也可以从底部流出去。
（4）连通效应。
几个流化床底部联通后，床层高度自动保持同一水平高度。
气体流化床的拟流体性质见图3—4图3—4 气体流化床的拟流体性质气固流化床类似流体的性质还有：①在任一高度的静压近似于在此高度以上单位床截面内固体颗粒的重要；②密度高于床层表面密度的物体在床内会下沉，密度小于床层表面密度的物体会浮在床面上；③床内颗粒混合良好，因此，当加热床层时，整个床层的温度基本均匀。
一般的液—固流态化，颗粒均匀地分散于床层中，称之为“散式”流态化。
而一般的气—固流态化，气体并不均匀地流过颗粒床层，一部分气体形成汽包经床层短路逸出，颗粒则被分成群体做湍流运动，床层中的空隙率随位置和时间的不同而变化，因此这种流态化称为“聚式”流态化。
燃煤循环流化床锅炉靠空气或烟气流化颗粒状物料，属气—固流态化范畴，也即属于聚式流态化。
气固两相流在燃烧器中的应用
气固两相流在燃烧器中的应用1、气固两相流的基本理论不管何种型式的燃烧器，其内流动的本质都是气固两相流动。
因而，要改进燃烧器，必须对气固两相流动的规律有深入的理解。
2、气固两相流的基本特点单相气流中只有气体的存在，但是在锅炉内的气流中都存在一定浓度的固体颗粒，而且各处的固体颗粒浓度存在差异，这就使得炉内的燃料颗粒流动变的相当复杂。
一般来说，有以下主要的特点:(1)气体分子分布均匀，而燃料颗粒是分散的、且直径大小不同，为了简便起见，人们通常仅仅考虑一个平均尺寸。
(2)燃烧装置中颗粒浓度一般不大，所以颗粒相一般不能作为连续介质。
(3)颗粒相的惯性较大，气体和颗粒间存在着速度的滑移，因而各自运动规律相互会产生影响。
(4)颗粒之间及颗粒和壁面的碰撞和摩擦可以产生静电效应。
在不等温的热流中还存在着热泳现象。
(5)由于颗粒尺寸大小不一，形状也不同，使得每个颗粒都有不同的速度。
(6)在有压力梯度、速度梯度存在的流场中，颗粒经常处于加速或者减速的不稳定状态，颗粒间及与管壁间相互碰撞等都会引起颗粒的高速旋转，产生升力效应。
(7)颗粒的湍流扩散系数和气体不同，因而其横向扩散运动的特点也不一样。
小颗粒的扩散速率比大颗粒的扩散速率大。
3、气固两相流的分类工程中的两相流种类繁多，结构复杂，从空气动力学的特征出发，可以分为稀相两相流和浓相两相流。
这是以颗粒在气相中的含量多少来区分的，通常认为稀相两相流中颗粒的浓度不大，使得颗粒的存在对气相运动的影响不大，颗粒相的运动规律基本与相一致，只要把气相和固相运动的相互影响加以修正就可以了。
浓相两相流动就是颗粒相浓度增加到一定数值以后，对气相的流动形成了很大影响，这时候用气相流动方程就很难准确的加以描述。
一般来说，颗粒的浓度小于lkg/kg空气时，可以认为是稀相两相流，反之就是浓相两相流。
对于浓相气固两相流，气相决定着固相运动，固相对气相的影响也不可以忽略，这种情况称为双向祸合(Two-Way Coupling)。
气液两相管流分解ppt课件
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/7/2023290 式，溅1nia f摩相数两系阻
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10/7/202330
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图1 NL与CNL关系 0/7/202331关N LN 译1
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图2
持液率系
0/7/20233持数率液系1
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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
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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
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威远气田低压井 两相管流实用模型研究
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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
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垂直管流典型流型
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0/7/20234流典流垂型管直1
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垂直管流型
滑脱小，摩阻大 流动结构极不稳定 举液效率高
气固两相流及其燃烧
颗粒浓度对终端沉降速度的影响
在颗粒的体积浓度大于2～3％时，颗粒之间的 干扰渐趋严重，经验公式把干扰沉降速度写成 空隙率的指数形式 ut ut n
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5.5 有限空间对终端沉降速度的影响
ut 比无限空间中的小，因为气流诱发速 度使阻力增加
2、界限粒径法
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8
对于Stokes阻力区，由于 ut
p
g
d
2 p
g
18
，
up
Re gdp
1/ 3
d p
18 Re g
g
2 p g
，可解得
由于Re1，可得
d p
1.225
g
2 p g
1/ 3
1/ 3
1/ 3
同理，对Allen阻力区
，带入(1)并整理得
积分上式并注意到 Re t0 Re0 ， x t0 0
得
， t 24 v
Re d Re
Re0 Cd Re2
x 4 p 3 g
dp
Re Re d Re
Re0 Cd Re2
上式中的积分除非阻力服从Stokes或Newton定律外，计算都 十分复杂，一般要用数值方法求解。
5.6.2 湍流条件下的沉降
在讨论湍流条件下的沉降分离时作以下两个基本假设：
1、湍流的扰动作用将气流中全部尺寸的颗粒沿沉降室截 面均匀分布； 2、靠近沉降室的底部是一层流层，湍流扰动不起作用，任何颗粒进入 该层流层内即被分离。
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5
1、对于Stokes阻力情况下，有 Cd Re2 24 Re ， 带入上式积分得
气液两相流ppt课件
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
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
.
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。
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.循环速度和循环倍率 循环速度：与两相混合物总质量流量M相等的液
第二章 气固两相流动中的相间作用力
（2-33） 33）
对于气体固体颗粒两相流，上式中密度比的 数量级为10**（ 数量级为10**（-3）， 可以忽略不计。
4. 气体流体的不均匀力 （1）压强梯度力 在有压强梯度的流动中，例如管内流 动等，总有压强的合力作用在颗粒上。如 果沿流动方向的压强梯度用表示 ∂p / ∂l ，则 πd ∂p 作用在球形颗粒上的压强梯度力为 F = − 6 ∂l 可见，该力的大小等于颗粒的体积与压强 梯度的乘积，方向与压强梯度相反。浮力 也是压强梯度力，ρg 便是重力场中静止流 体沿铅垂方向的压强梯度。
（3）影响阻力系数的其他因素 1）湍流效应；2）稀薄效应；3）可压 ）湍流效应；2）稀薄效应；3 缩性效应；4）温度效应；5 缩性效应；4）温度效应；5）颗粒非球形 修正
3. 颗粒加速度力 颗粒加速度力是颗粒加速运动时流体作用于 颗粒上的附加力。 （1）附加质量力 当直径 d p 的球形颗粒在理想不可压缩无边界 静止流体中以等加速度作 a p 直线运动时，它必将 带动周围的流体也加速运动。周围被带动的按加 速度 a p 折算的流体质量称为附加质量，推动周围 流体加速的力称为附加质量力。在颗粒推动周围 流体加速运动的同时，流体将以同样大小的力作 用在颗粒上，该力应当是作用在颗粒上分布不对 称的压强的合力。 3 1 πd p ρgap 按压强分布计算的附加质量力为 Fm =
Stokes定律 Stokes定律 流体速度很低，颗粒雷诺数Re很低，可忽略 流体速度很低，颗粒雷诺数Re很低，可忽略 Navier-Stokes方程中的惯性项。得到流体作用于 Navier-Stokes方程中的惯性项。得到流体作用于 球体上的力为
Fd = 2πµrp (u g − u p ) + 4πµrp (u g − u p ) = 6πµr p (u g − u p（2-27） ) 27）
两相流2
幻灯片1第二章气液两相流的基本术语和定义幻灯片2● 在单相流体流动时，描述一种流动的最基本参数为速度、质量流量或体积流量。
● 在汽液两相介质中，两相介质都是流体，各自有相应的流动参数。
另外由于两相间的相互作用，还出现一些相互关联的参数。
为了计算方便，还定义了一些折算参数。
描述气液两相流的基本参数如下： 幻灯片3 流量● 质量流量：kg/s单位时间内流过管路横截面的流体质量称质量流量，对气液两相管路，混合物质量流量为gl M M M +=● 体积流量 m3/s单位时间内流过管路横截面的流体体积（管路状态）称体积流量。
混合物体积流量为：gl V V V +=幻灯片4 流速● 气相和液相速度/平均速度若气相所占管路截面为Ag ，液相所占截面为Al 比容gg g gg g A v M A V w ==lll l l l A v M A V w ==● 气相和液相的折算速度假定管子中只有气体和液体单独流动时所具有的速度，混合物中的任一相单独流过整个管道截面时的速度称该相的折算速度。
幻灯片5A v M A V w gg gg ==Av M A V w ll l l ==0显然，l l w w >g g w w >● 气液两相混合物速度/容积流密度 混合物体积流量与流通截面积之比 m /s0g l g l w w AV A V A V w +=+==幻灯片6● 匀质流速气液混合均匀，气液相流速相同时的混合物速度。
gl H w w w ==● 气相和液相的质量流速 k g /m 2s气液相质量流量与管路流通截面之比。
gg g g g g w AV A M G ρρ0===ll ll l l w A V A M G ρρ0===ll g g l g lg w w G G A M M A M G ρρ00+=+=+==幻灯片7● 滑脱（移）速度/相对速度气相速度与液相速度之差（slip velocily ）lg s w w w -=● 滑动比气相速度与液相速度之比lg w w S =● 漂移速度气相速度与匀质混合物流速之差Hg D w w w -=幻灯片8● 循环速度和循环倍率● 循环速度是指与两相混合物总质量流量M 相等的液相介质流过通道同一截面时的速度。
气固两相流基础理资料
图 2-17 分布
床内颗粒浓度
• 2. 床内气泡与颗粒运动
图 2-19 颗粒带(颗 粒图) 形成示意图
图 2-20 面壁流
图 2-18 气泡上浮对床料的扰动
• 二、 炉内颗粒浓度分布
–1. 颗粒浓度沿床高（轴向）分布规律
图2-21 不同流态化型式 沿高 度的颗粒浓度分布
–2. 颗粒浓度沿床截面（径向）分布规律
第2讲 气固两相流基础理论
• 主要内容
• • • • 基本概念 气固两相流中的颗粒特性 流态化基本原理 循环流化床炉内流体动力特性
基本概念
• 1．床料
• 燃煤、灰渣、石灰石、砂子或铁矿石
• 2．物料
• 循环系统内燃烧或载热固体颗粒
• 3．堆积密度与颗粒密度
• 无约束，真实密度
• 4. 空隙率
• 堆积与流化并不相同。确定流化状态
（m/s）
200℃ 1.13 1.92 2.62 3.38 4.08 5.35 6.58 800℃ 0.85 1.62 2.5 2.35 4.21 5.83 7.41
m （
煤粒直径 ）
200 300 400 500 600 800 1000
流态化基本原理
• 流态化的概念
流化床的形成过程
图2-6 不同气流速度下固体颗粒床层的流动状态
回料系统
一次风 图2-1 循环流化床锅炉原理简图
气固两相流中的颗粒特性
• 一、固体颗粒特性 • 1. 非球形颗粒的等效直径
–(1)等效体积直径 –(2)等效表而积直径 –(3)筛分直径 –(4)等效表面-体积直径
• 2. 颗粒球形度
表 2-1 物 料 原煤粒 破碎煤粉 烟道飞灰 烟道飞灰 碎玻璃屑 鞍形填料 拉西环 性 状 大至 10mm — 熔融球状 熔融聚集状 尖角状 — —
气液两相流(教学文档)
气液两相流流型识别理论的研究进展摘要：介绍了气液两相流的识别理论，探讨了气液两相流流型的划分方法。
叙述了两相流流型软测量方法，并重点介绍了图像处理识别、在线流型技术识别、神经网络、基于压差波动理论、混沌理论等识别流型的新方法。
关键词：气液两相流；流型识别0 引言相的概念通常是指某一系统中具有相同成分及相同物理、化学性质的均匀物质成分，各相之间有明显可分的界面。
从宏观的角度出发，可以把自然界的物质分为三种，即:气相、液相和固相。
单相物质的流动称为单相流，如气体流或液体流。
所谓两相流(Two-Phase Flow)或多相流(Multiphase Flow)是指同时存在两种或多种不同相的物质的流动。
近年来随着国内外石油和天然气工业的发展，迫切需要开发出精度较高的油气水三相流量在线测量仪，以便掌握各个油井的生产动态。
然而，多年来尽管在这方面进行了大量的研究工作，取得了一些进展，但是仍然没有彻底清晰地认识和了解油气水三相混合物的流动型态。
在现今的多相流检测技术领域中，流型的识别问题变得越来越重要。
1 两相流流型由于存在一个形状和分布在时间和空间里是随机可变的相界面，而相间实际上又存在一个不可忽略的相对速度，致使流经管道的分相流量比和分相所占的管截面比并不相等。
这就导致了两相流动结构多种多样，流型十分复杂。
流型是影响两相流压力损失和传热特性的重要因素。
两相流各种参数的准确测量也往往依赖于对流型的了解。
因此为了对两相流的特征参数进行测量，必须了解它们的流型。
1.1垂直上升管中气液两相流流型（1）、泡状流（Bubbly Flow）：气泡以不同尺寸的小气泡形式随机离散分布在流动的液体中。
显然，此时气体为离散相，而液体为连续相。
随着气速的增加，气泡尺寸会不断增大。
（2）、段塞流（Slug Flow）：在气泡流动中当气泡的浓度增高时，气泡聚合为直径接近于管内径的塞状或炮弹状气泡，气泡前端部分呈现为抛物线形状。
在这些塞状气泡之间可带有小气泡的液团。
第2章 气固两相流理论
1 流态化理论1.1流态化现象流化床燃烧方式的气体动力学基础是固体燃料的流态化。
所谓固体燃料的流态化,是指固体颗粒在与流动着的流体混合后,能像流体那样自由流动的现象。
除重力作用外，一般是依靠气体或液体的流动来带动固体粒子运动的。
ParticlesflowGas flow1 流态化理论1.1 流态化现象•流态化用来描述固体颗粒与流体接触的某种运动形态。
•气体达到能将颗粒悬浮的速度，颗粒彼此之间分离，颗粒在任何方向上运动和转动。
•与高粘度液体性质相似。
1.1流态化现象ParticlesflowGas flow1 流态化理论1.2流态化的描述及其性质⏹散式流化和聚式流化 散式流化d b /dp＜1d b ——气泡直径dp——颗粒直径对于L-S系统，流体与粒子的密度相差不大，故umf 一般很小，流速进一步提高时，床层膨胀均匀且波动很小，粒子在床内的分布也比较均匀，故称作散式流化态。
颗粒越细，流体与固体的△ρ值越小，则越接近理想流化，流化质量也就越好。
1.2流态化的描述及其性质 聚式流化d b /dp＞10对于G-S系统，一般在气速超过Umf后，将会出现气泡，气速越高，气泡造成的扰动也越剧烈，使床层波动频繁，这种形态的流化床称聚式流化床。
处于流化状态的颗粒系统称为流化床当气体通过布风板自下而上地穿过固体颗粒随意填充状态的床层时，整体床层将依气体流速的不断增大而呈现完全不同的状态。
1.2流态化的描述及其性质1.2流态化的描述及其性质总结：固定床：固体粒子处于堆紧状态，颗粒静止不动的床层，叫做固定床。
床层的压降随流体流速的增加而增加。
移动床：流体和固体颗粒同时进入反应器，他们互相接触，一面进行反应，一面颗粒移动。
流化床：床层颗粒之间脱离接触，颗粒悬浮在流体中，往各个方向运动的床层叫做流化床。
床层高度和空隙率随流速增大而增大，但床层压降基本不随流速而变。
散式流化床：固体颗粒脱离接触，但颗粒分布均匀，颗粒间充满流体，无颗粒与流体的聚集状态，此时已具有一些流体性能。
油藏类知识-气液两相流讲稿
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•
（2）
用比重表示
v'
1
1
'
vl'
x(vg'
vl' )
、v
' l
、v
——分别表示气、液及两相混合
vg
'
物的比重，
v
vg
vl
Q A
Gv A
Gdv
Gd (G v' A
G2 A
dv'
G2 A
d[vl'
x(v
' g
vl' )
v' f ( p) 单值函数
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
vl'
油藏类知识-气液两相流讲稿
流体力学
• 气体、液体在静止状态下能承受切力容 易的物体称为流体。
• 流体力学是以水为代表的液体静止和运 动规律以及在工程上的应用。
• 单一水的流动、单一气的流动 • 在油田生产中经常碰到的问题是：
钻井：泥浆水气在钻杆及其环境中流动；
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）
第四章湍流气固两相流动模型
Nu 2 0.6 Re0p.5 Pr0.33
Sh
2
0.6
Re0p.5
Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0.33
（64）
2 气固两相流动的基本方程
将多相或两相流动系统视作一个多相混合物 颗粒与流体在宏观上占据相同的空间（但在微观上占据不
同的空间），互相渗透，且各相具有各自的尺寸、速度和 温度 对真实的多相流动系统，需要了解的是宏观流动特性
对于稀疏气固两相流动有
(1 p / p )
其中 为气体材料密度。
在煤粉火焰中有
p / 1/15 p /[ / (1 p / p )]
p p 1000 p
1p
1 p
即
p 0.01%
故煤粉火焰为稀疏气固两相流动
4) 颗粒阻力、传热传质及反应
颗粒阻力按照气固两相间相对运动的Reynolds数范围的不同具 有不同的规律：
Yk
k m
对于小滑移模型，多相液体混合物中第k相的连续方程是
k
t
xj
(kvkj ) 0
它与颗粒扩散方程等价：
（86）
k
t
xj
(k vmj )
xj
(Dk m
Yk ) xj
（87）
5 无滑移模型（单流体模型）
模型假设：
每一尺寸组的颗粒时均速度等于当地气体时均速度，即（动量 平衡，即无滑移）；
vk
j
)
x
j
(nk vkj )
（77）
流体动量方程
t
( vi )
xj
(
v
j
vi
)
xi
ji xj
gi
k (vki
vi ) / rk
气固两相流基础理共34页文档
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不