汽液两相流讲稿4

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第三章 气液两相流的压降,3.2,两相流体压降的计算,压降,=,流动阻力,+,重位压降,+,加速压降,两项流体各项压降的计算公式与单相流体不同。,3.2,两相流体压降的计算,一、两相流体的流动阻力,1,、两相流体的摩擦阻力,摩擦阻力公式，是先按均相流体模型求得再进行修正。,由均相流体的动量守恒方程式：,若把两相流体视为均相流体，对于稳定流动，此时,P,/,mc,有：,原 则,均相流体的积分平均比容,它是指两相流体在计算管段的平均比容。,3.2,两相流体压降的计算,积分：,均相流体摩擦阻力系数,3.2,两相流体压降的计算,根据简化条件,2,，不考虑压降对比容的影响，,简化条件,4,，沿管长吸热均匀，比容与管长成线性关系。,此时的积分比容等于进出口的算术平均值，即：,3.2,两相流体压降的计算,3.2,两相流体压降的计算,压力,质量含气率,质量流速,3.2,两相流体压降的计算,修正系数,摩擦阻力系数,两相流体平均质 量 含 气 率,它根据不同情况通过图查得,式中,2,、两相流体的局部阻力,所谓,局部阻力,是指,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。,3.2,两相流体压降的计算,两相流体局部阻力系数,3.2,两相流体压降的计算,局部阻力处的两相流体比容,局部阻力处的两相流体质量含气率,两相流体局部阻力系数,3.2,两相流体压降的计算,单相局部阻力：流体入口阻力、流体出口阻力、流体转弯阻力,说明：,两相流体局部阻力系数比单相流体同类的局部阻力系数要大。因为：,若局部阻力后段为垂直管（或接近），局部阻力会使摩擦阻力、重位压降变化（重位比摩阻大很多）。,影响因素：阻力段管道几何形状，阻力后管段方向、管长。,局部阻力，影响到两相流体在管截面上的分布状况，进而影响到局部阻力后段两相流体的流动结构、截面含气率,、,压头密度。,3.2,两相流体压降的计算,二、两相流体的重位压降,原因,：对于垂直管，重位压降在总压降中占相当大的份,额,(,如自然循环锅炉中，重位压降大于流动阻力,),且两相流体实际密度比流体平均密度大很多，因,此，计算结果差距大。,重位压降不是按均相而是按分离模型求得的公式计算的。,由分离流动模型推导的公式知：,当沿管长均匀加热时，,对于入口为饱和水,=0,，出口,=,c,情况,3.2,两相流体压降的计算,积分：,由于沿管长是均匀加热，所以，,沿管长呈线性关系,即,:,3.2,两相流体压降的计算,截面含气率,3.2,两相流体压降的计算,三、截面含气率,某一管道截面上，气相所占截面积与总流通截面积之比。,3.2,两相流体压降的计算,c,值,-,是两相流体流速与气相真实流速之比,它是气液间相对速度的修正系数,它与压力,流速,流向有关。它由实验得到。,1.,垂直上升管,2.,倾斜管,3.,下降流动,截面含气率与两相流体流动方向有关,分三种情况来讨论,3.2,两相流体压降的计算,1.,垂直上升管的截面含气率的确定,根据压力和两相流体平均流速查图得到。,根据计算后得到的,值大于或小于,0.9,，来选择对应的图表进行查取,C,值。,计算管段内两相流体的平均体积含气率,3.2,两相流体压降的计算,2.,倾斜管的截面含气率的确定,倾斜管中的截面含气率是根据垂直上升管的截面含,气率乘以修正系数得到的，即：,垂直下降管截面含气率,水平倾角修正系数，根据压力，倾角查图得到。,3.2,两相流体压降的计算,3.,下降流动截面含气率的确定,下降流动时，截面含气率计算比较复杂，其步骤为：,若管径,D70mm,则对计算出来的流速再进行修正。,3.2,两相流体压降的计算,3.2,两相流体压降的计算,四、两相流体的加速压降,我国水动力计算规定，两相流体加速压降按均相流来计算。,积分：,3.2,两相流体压降的计算,3.2,两相流体压降的计算,说明：,1.,由于没有考虑气液间的相对速度，因此，,向上流动时，计算值比实际值偏大；因为,h,hs,向下流动时，计算值比实际值偏小。因为,h,hs,2.,加速压降在总压降中所占的份额较小，一般忽略不计，,仅对直流锅炉辐射区蒸发受热面进行计算。,