汽液两相流复习纲要

1

2

3、

4β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

6

7

8、: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

10

11j 运动的截面所流过的体积通量。

12

13、 物理意义是:循环多少

次全部变成蒸汽。

14

15

16

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、 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。 环状流特征:1液相沿管壁连续流动;2中心则是连续的气体,为气相轴心;3液膜和气相轴心间为一个波动的

交界面;4出现范围较大,是一种典型的流型。

18 塞状流和弹状流的区别:1弹状流是由波状流过渡而来,而塞状流是由泡状流或塞状流过渡而来;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。

19

20、: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。

21、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。

22、: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。

23、: 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。

24、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。

25、什么叫?基本假设?

分相流模型:假定气液两相完全分开,各相以各自的平均速度沿流道的不同部分流动。

基本假设:1两相完全分开;2两相流速不等;3一元流动;4两相处于热平衡

26、什么叫基本假设?

均相流模型:通过合理地定义两相混合物的平均值,把两相流当做具有这种平均特性,遵守单相流体基本方程的均匀介质。

基本假设:1两相具有相等的速度;2两相之间处于热力平衡;3可使用合理的单相摩阻系数表征两相流动。

27、为什么一般选用动量方程求两相压降? 因为动量方程中只表示流体与管壁间的由于摩擦产生的机械能损失,而能量方程的摩阻项:,既包括与壁面间的摩阻,也包括截面上由于汽液摩擦产生机械能损失。积分时后者不易计算,所以选用动量方程。

11、对于绝热流动的等截面通道,加速压降为0,因为质量含气率x 和截面含气率α均不变。

两相间无相对运动时,动量方程和动能方程中的加速压降相等。

28、的计算方法:①根据截面含气率定义式,建立计算滑速比S 的经验式*****②建立α与β的经验关

系式或经验曲线③对流动作若干简化假设,建立计算流动模型(滑速比模型、混合相-单相并流模型、变密度模型、漂移流模型)

29、混合相-单相并流模型的基本思想及假设? 适用于中心夹带液滴的环状流动。

基本思想:把两相流动看成在管壁上流动着的是单相液体,管道中间流动着的是均匀的气液混合物。

基本假设:①混合相内气液两相无相对滑动②两相之间处于热平衡③液相动压与混合相动压相等,两相速度头相等。

30、的基本思想及假设?

基本思想:两相流既不是完全均匀混合的均匀流体,也不是完全分离的,而像液体中存在着悬浮气泡的流动。 基本假设:①局部质量含气率和流速沿径向分布不均匀,且存在趋中效应②在径向任一位置气相和液相没有滑移③两相流体被认为是一种密度是径向位置函数的单相流体。

14、

基本思想:既考虑滑动又考虑变密度的模型,需建立平均值的概念。

基本假设:1两相存在相对滑动;2引入分布参数Co ,考虑空泡份额和两相流速在流道截面上分布的不均匀。 分布参数Co 表征沿截面的流速和气相含量的分布规律。加权平均漂移通量表征在各局部位置的两相之间的相对速度。

31

31+ 影响欠热沸腾的因素:①加热通道的热流密度:当热流密度升高时,温度差增大,即径向温度梯度增大,对欠热沸腾的影响大;②质量流量G 和压力P 升高,扰动作用上升,对欠热沸腾影响小。

32判定。

33

34(净蒸汽产生起始点):当气泡充满整个整个加热面,气泡开始脱离壁面时达到B 点。

35B 点. 思想:净蒸汽产生点必须满足热力和流体动力两方面的限制。在低质量流量时,

气泡的冷凝取决于扩散过程,视Nu 常数。在高质量流量时,局部斯坦东数为定值。

37Φlo 2的主要因素?如何影响?

影响因素有:压力P 、质量含气率x 、管径De 、热流密度、流动方向、管壁粗糙度、质量流速。

P 的影响:a 、对水而言,当P=Pcr=22.12MPa时,两相间无密度差,Φlo 2=1;b 、当P

X 的影响:a 、不加热时,x 上升,且p 、G 、热流密度=0,Φlo 2上升;b 、均匀加热时,x 上升、下降、上升变化,呈马鞍形。

38、何谓E 的因素有哪些?

窜流比定义:E=Me/M’, 其中Me 为气流中夹带的水滴的质量流量;M ’为液流的质量流量;

影响因素:①液膜流速W ’上升→液膜脉冲振动上升→波动幅度上升→窜流比上升;②气相流速W ’’上升→卷吸作用上升→窜流比上升。

39、全液相摩擦压降梯度:与两相流体总质量流量相同的液体流过通道时的压力梯度。

两相流摩阻的全液相折算系数:表示两相流的摩擦压降梯度与全液相摩擦压降梯度之比。

洛克哈特—马蒂内里参数X:表示分液相摩擦压降梯度与分气相摩擦压降梯度的比值。

40、的作用:①测量流量及干度;②作为增加流动均匀性和稳定性的阻力件。

孔板的局部压降主要由流体急剧收缩引起的动能变化、涡流和两相间的摩擦损失构成。

42化和滑速比变化,引起动量变化,增加局部压降。

42、孔板压降Chisholm 算法的基本假设:①流体不可压缩;②上游动量与缩劲处相比可以忽略不计;③流体通过孔

板时不发生相变;④与两相交界面上的剪应力相比,流体与壁面的剪应力可不计。

43

①流经弯头时发生漩涡和流场变化引起的阻力;②两相流通过弯头时滑速比发生变化。

44、什么叫

定义:当系统的某一部分中的流动,不受在一定范围变化的下游条件影响时,流量最大值的流动。

判据:①定商下质量流量随压降的变化梯度为0;②dp/dz的绝对值为有限最大。

45

定义:在短孔道内,液体的相变过程(扩容膨胀)滞后于压力降低的变化,液体过热产生临界流动的现象。 产生原因:①缺少能产生气泡的核心;②表面张力阻碍气泡的形成;③传热困难。

常见于:液流快速扩张管中,尤其是短孔板、喷嘴、孔板。

46

①存在相变;②存在流型变化;③两相间存在相对速度;④热力学不平衡。

47

①两相流各处已达到相平衡或热力学平衡;②两相无相对速度;③等商流过过程;④一元稳定水平流,不做功。

48平流动,对外不做功。

49

危害:①使设备产生受迫机械振动甚至共振,导致设备疲劳破坏②振动产生噪声,妨碍军事应用③振荡扰动控制系统,增加控制难度④流动振荡影响局部传热性能,会使临界热流密度大幅度下降,甚至导致烧毁⑤流动振荡后,往往迫使设备的运行参数低于设计指标,从而降低设备的经济性。

50、稳定流动:两相流动状态受瞬间扰动后,若它能从新的运行状态有渐渐恢复到初始运行状态就是稳定流动。

51、静态流动不稳定:当两相流动状态经受瞬间扰动后,若不能恢复到初始的稳定状态,而是稳定在新的状态,或

具有周期性,这种流动工况称为静态流动不稳定性。

52、动态流动不稳定:当两相流动状态经受瞬间扰动后,若在流动惯性和其他反馈效应的作用下,产生了流动振荡

而不能稳定在某一状态,则这种特性称为动态流动不稳定性。

53、流量漂移:两相流动热管道中,当M 与ΔP 呈现三次方关系曲线时所呈现的现象叫做流量漂移。

1

2

3、

4β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。

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8、: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。

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10

11j 运动的截面所流过的体积通量。

12

13、 物理意义是:循环多少

次全部变成蒸汽。

14

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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、 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。 环状流特征:1液相沿管壁连续流动;2中心则是连续的气体,为气相轴心;3液膜和气相轴心间为一个波动的

交界面;4出现范围较大,是一种典型的流型。

18 塞状流和弹状流的区别:1弹状流是由波状流过渡而来,而塞状流是由泡状流或塞状流过渡而来;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。

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20、: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。

21、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。

22、: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。

23、: 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。

24、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。

25、什么叫?基本假设?

分相流模型:假定气液两相完全分开,各相以各自的平均速度沿流道的不同部分流动。

基本假设:1两相完全分开;2两相流速不等;3一元流动;4两相处于热平衡

26、什么叫基本假设?

均相流模型:通过合理地定义两相混合物的平均值,把两相流当做具有这种平均特性,遵守单相流体基本方程的均匀介质。

基本假设:1两相具有相等的速度;2两相之间处于热力平衡;3可使用合理的单相摩阻系数表征两相流动。

27、为什么一般选用动量方程求两相压降? 因为动量方程中只表示流体与管壁间的由于摩擦产生的机械能损失,而能量方程的摩阻项:,既包括与壁面间的摩阻,也包括截面上由于汽液摩擦产生机械能损失。积分时后者不易计算,所以选用动量方程。

11、对于绝热流动的等截面通道,加速压降为0,因为质量含气率x 和截面含气率α均不变。

两相间无相对运动时,动量方程和动能方程中的加速压降相等。

28、的计算方法:①根据截面含气率定义式,建立计算滑速比S 的经验式*****②建立α与β的经验关

系式或经验曲线③对流动作若干简化假设,建立计算流动模型(滑速比模型、混合相-单相并流模型、变密度模型、漂移流模型)

29、混合相-单相并流模型的基本思想及假设? 适用于中心夹带液滴的环状流动。

基本思想:把两相流动看成在管壁上流动着的是单相液体,管道中间流动着的是均匀的气液混合物。

基本假设:①混合相内气液两相无相对滑动②两相之间处于热平衡③液相动压与混合相动压相等,两相速度头相等。

30、的基本思想及假设?

基本思想:两相流既不是完全均匀混合的均匀流体,也不是完全分离的,而像液体中存在着悬浮气泡的流动。 基本假设:①局部质量含气率和流速沿径向分布不均匀,且存在趋中效应②在径向任一位置气相和液相没有滑移③两相流体被认为是一种密度是径向位置函数的单相流体。

14、

基本思想:既考虑滑动又考虑变密度的模型,需建立平均值的概念。

基本假设:1两相存在相对滑动;2引入分布参数Co ,考虑空泡份额和两相流速在流道截面上分布的不均匀。 分布参数Co 表征沿截面的流速和气相含量的分布规律。加权平均漂移通量表征在各局部位置的两相之间的相对速度。

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31+ 影响欠热沸腾的因素:①加热通道的热流密度:当热流密度升高时,温度差增大,即径向温度梯度增大,对欠热沸腾的影响大;②质量流量G 和压力P 升高,扰动作用上升,对欠热沸腾影响小。

32判定。

33

34(净蒸汽产生起始点):当气泡充满整个整个加热面,气泡开始脱离壁面时达到B 点。

35B 点. 思想:净蒸汽产生点必须满足热力和流体动力两方面的限制。在低质量流量时,

气泡的冷凝取决于扩散过程,视Nu 常数。在高质量流量时,局部斯坦东数为定值。

37Φlo 2的主要因素?如何影响?

影响因素有:压力P 、质量含气率x 、管径De 、热流密度、流动方向、管壁粗糙度、质量流速。

P 的影响:a 、对水而言,当P=Pcr=22.12MPa时,两相间无密度差,Φlo 2=1;b 、当P

X 的影响:a 、不加热时,x 上升,且p 、G 、热流密度=0,Φlo 2上升;b 、均匀加热时,x 上升、下降、上升变化,呈马鞍形。

38、何谓E 的因素有哪些?

窜流比定义:E=Me/M’, 其中Me 为气流中夹带的水滴的质量流量;M ’为液流的质量流量;

影响因素:①液膜流速W ’上升→液膜脉冲振动上升→波动幅度上升→窜流比上升;②气相流速W ’’上升→卷吸作用上升→窜流比上升。

39、全液相摩擦压降梯度:与两相流体总质量流量相同的液体流过通道时的压力梯度。

两相流摩阻的全液相折算系数:表示两相流的摩擦压降梯度与全液相摩擦压降梯度之比。

洛克哈特—马蒂内里参数X:表示分液相摩擦压降梯度与分气相摩擦压降梯度的比值。

40、的作用:①测量流量及干度;②作为增加流动均匀性和稳定性的阻力件。

孔板的局部压降主要由流体急剧收缩引起的动能变化、涡流和两相间的摩擦损失构成。

42化和滑速比变化,引起动量变化,增加局部压降。

42、孔板压降Chisholm 算法的基本假设:①流体不可压缩;②上游动量与缩劲处相比可以忽略不计;③流体通过孔

板时不发生相变;④与两相交界面上的剪应力相比,流体与壁面的剪应力可不计。

43

①流经弯头时发生漩涡和流场变化引起的阻力;②两相流通过弯头时滑速比发生变化。

44、什么叫

定义:当系统的某一部分中的流动,不受在一定范围变化的下游条件影响时,流量最大值的流动。

判据:①定商下质量流量随压降的变化梯度为0;②dp/dz的绝对值为有限最大。

45

定义:在短孔道内,液体的相变过程(扩容膨胀)滞后于压力降低的变化,液体过热产生临界流动的现象。 产生原因:①缺少能产生气泡的核心;②表面张力阻碍气泡的形成;③传热困难。

常见于:液流快速扩张管中,尤其是短孔板、喷嘴、孔板。

46

①存在相变;②存在流型变化;③两相间存在相对速度;④热力学不平衡。

47

①两相流各处已达到相平衡或热力学平衡;②两相无相对速度;③等商流过过程;④一元稳定水平流,不做功。

48平流动,对外不做功。

49

危害:①使设备产生受迫机械振动甚至共振,导致设备疲劳破坏②振动产生噪声,妨碍军事应用③振荡扰动控制系统,增加控制难度④流动振荡影响局部传热性能,会使临界热流密度大幅度下降,甚至导致烧毁⑤流动振荡后,往往迫使设备的运行参数低于设计指标,从而降低设备的经济性。

50、稳定流动:两相流动状态受瞬间扰动后,若它能从新的运行状态有渐渐恢复到初始运行状态就是稳定流动。

51、静态流动不稳定:当两相流动状态经受瞬间扰动后,若不能恢复到初始的稳定状态,而是稳定在新的状态,或

具有周期性,这种流动工况称为静态流动不稳定性。

52、动态流动不稳定:当两相流动状态经受瞬间扰动后,若在流动惯性和其他反馈效应的作用下,产生了流动振荡

而不能稳定在某一状态,则这种特性称为动态流动不稳定性。

53、流量漂移:两相流动热管道中,当M 与ΔP 呈现三次方关系曲线时所呈现的现象叫做流量漂移。


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