什么是两相压降-定义gydF4y2Ba

计算和预测两相压降(或水头损失)包括摩擦损失和小水头损失是一个复杂的问题。优德app热能工程gydF4y2Ba

两相压降gydF4y2Ba

在管道系统的实际分析中,最重要的是数量gydF4y2Ba粘性效应造成的压力损失gydF4y2Ba沿着系统的长度,以及gydF4y2Ba额外的压力损失gydF4y2Ba因其他gydF4y2Ba技术设备gydF4y2Ba比如阀门,弯头,管道入口,配件和三通。gydF4y2Ba

与单相压降相比,两相压降的计算和预测是一个复杂得多的问题,目前的方法有很大的不同。实验数据表明gydF4y2Ba两相流中的摩擦压降gydF4y2Ba(例如在沸腾通道中)是gydF4y2Ba更高的gydF4y2Ba与相同长度和质量流量的单相流相比。其原因包括由于受热表面上气泡的形成和流速的增加,表面粗糙度明显增加。gydF4y2Ba

压降-均匀流模型gydF4y2Ba

预测两相流最简单的方法是把整个两相流看作是gydF4y2Ba所有的液体gydF4y2Ba,除了在两相流动gydF4y2Ba混合速度gydF4y2Ba。管道和通道内流动的两相压降是三个贡献的总和:gydF4y2Ba

  • 静态压降gydF4y2Ba∆pgydF4y2Ba静态gydF4y2Ba(gydF4y2Ba海拔的头gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
  • 动量压降gydF4y2Ba∆pgydF4y2Ba妈妈gydF4y2Ba(gydF4y2Ba流体加速度gydF4y2Ba)gydF4y2Ba
  • 摩擦压降gydF4y2Ba∆pgydF4y2BafrictgydF4y2Ba

则两相流总压降为:gydF4y2Ba

∆pgydF4y2Ba总计gydF4y2Ba=∆pgydF4y2Ba静态gydF4y2Ba+∆pgydF4y2Ba妈妈gydF4y2Ba+∆pgydF4y2BafrictgydF4y2Ba

静态压降和动量压降的计算方法与单相流和均质流的计算方法相似gydF4y2Ba混合密度gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

混合物密度-定义gydF4y2Ba

最有问题的术语是gydF4y2Ba摩擦压降gydF4y2Ba∆pgydF4y2BafrictgydF4y2Ba,这是基于单相压降乘以gydF4y2Ba两阶段校正因子gydF4y2Ba(gydF4y2Ba均质摩擦倍增器- ΦgydF4y2Ba罗gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。根据该方法,两相压降的摩擦分量为:gydF4y2Ba

两相压降方程gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba(dP / dz)gydF4y2Ba2 fgydF4y2Ba两相流的摩擦压力梯度和gydF4y2Ba(dP / dz)gydF4y2Ba1 fgydF4y2Ba为(总质量流量G的)整个流量在通道中以液体形式流动时的摩擦压力梯度(gydF4y2Ba标准单相压降gydF4y2Ba)。这个词gydF4y2BaΦgydF4y2Ba罗gydF4y2Ba2gydF4y2Ba是gydF4y2Ba均匀摩擦乘数gydF4y2Ba,可根据不同的方法导出。其中一个可能的乘数等于gydF4y2BaΦgydF4y2Ba罗gydF4y2Ba2gydF4y2Ba= (1 + xgydF4y2BaggydF4y2Ba(ρgydF4y2BalgydF4y2Ba/ρgydF4y2BaggydF4y2Ba- 1))gydF4y2Ba因此:gydF4y2Ba
两相压降-方程2gydF4y2Ba

可以看出,这个简单的模型表明gydF4y2Ba两相摩擦损失在任何情况下都高于单相摩擦损失。gydF4y2Ba均匀摩擦倍增器随时间的增加而迅速增大gydF4y2Ba流质量gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

典型的gydF4y2Ba流品质gydF4y2Ba在gydF4y2Ba蒸汽发生器gydF4y2Ba和gydF4y2Ba,沸水型反应堆的核心gydF4y2Ba有10%到20%的订单。相应的两相摩擦损失为gydF4y2Ba2 - 4gydF4y2Ba乘以一个等效的单相系统。gydF4y2Ba

Martinelli-Nelson摩擦乘数gydF4y2Ba
马蒂内利-尼尔森摩擦压降gydF4y2Ba
水的马蒂内利-尼尔森摩擦压降函数作为主导压力水平和出口质量的函数。gydF4y2Ba
来源:http://authors.library.caltech.edu/25021/1/chap8.pdfgydF4y2Ba
分离相流动模型- Lockhart-Martinelli关联gydF4y2Ba
计算两相压降的另一种方法是gydF4y2Baseparated-phases模型。gydF4y2Ba

在这个模型中gydF4y2Ba阶段gydF4y2Ba被认为是流动的吗gydF4y2Ba分别gydF4y2Ba在信道中,每个占用一个gydF4y2Ba给出分数gydF4y2Ba各通道的横截面各有一个gydF4y2Ba给定的速度gydF4y2Ba。这是显而易见的预测gydF4y2Ba空隙率gydF4y2Ba对于这些方法是非常重要的。有许多方法可以用来预测空隙率。gydF4y2Ba

的方法gydF4y2Ba洛克哈特和MartinelligydF4y2Ba原来预测的方法是gydF4y2Ba两相摩擦压降gydF4y2Ba基于摩擦力的乘数为gydF4y2Ba液相,或气相gydF4y2Ba:gydF4y2Ba

∆pgydF4y2BafrictgydF4y2Ba=ΦgydF4y2Ba图片gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。∆pgydF4y2BalgydF4y2Ba(液相∆p)gydF4y2Ba

∆pgydF4y2BafrictgydF4y2Ba=ΦgydF4y2BagttgydF4y2Ba2gydF4y2Ba。∆pgydF4y2BaggydF4y2Ba(气相∆p)gydF4y2Ba

液体的单相摩擦因数gydF4y2BafgydF4y2BalgydF4y2Ba和蒸汽gydF4y2BafgydF4y2BaggydF4y2Ba是gydF4y2Ba基于单相gydF4y2Ba独自在沟里流淌,在任何一个gydF4y2Ba粘性层流gydF4y2Ba(v)或gydF4y2Ba动荡不安的gydF4y2Ba(t)政权。gydF4y2Ba

∆pgydF4y2BalgydF4y2Ba可以用经典方法计算,但是用gydF4y2Ba(1 - x)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba在表达式和gydF4y2Ba∆pgydF4y2BaggydF4y2Ba具有蒸汽质量的应用gydF4y2BaxgydF4y2Ba2gydF4y2Ba分别。gydF4y2Ba

两阶段乘数gydF4y2BaΦgydF4y2Ba图片gydF4y2Ba2gydF4y2Ba和gydF4y2BaΦgydF4y2BagttgydF4y2Ba2gydF4y2Ba等于:gydF4y2Ba

Lockhart-Martinelli——乘数gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BaXgydF4y2BattgydF4y2Ba是gydF4y2BaMartinelli的参数gydF4y2Ba定义为:gydF4y2Ba

马蒂内利参数gydF4y2Ba

Lockhart-Martinelli——表gydF4y2Ba它的价值gydF4y2BaCgydF4y2Ba在这些方程中取决于gydF4y2Ba流的政权gydF4y2Ba液体和蒸汽。gydF4y2Ba这些值在下表中。gydF4y2Ba

Lockhart-Martinelli相关gydF4y2Ba被发现在低和中等压力下是足够的两相流。对于高压下的应用,推荐了Martinelli和Nelson(1948)和Thom(1964)的修正模型。gydF4y2Ba

分离流模型-洛克哈特-马蒂内利关联gydF4y2Ba
空隙率与摩擦压降的关系式(Lockhart and Martinelli, 1949)gydF4y2Ba
例子:压降-沸水式反应堆gydF4y2Ba
压降-沸水反应堆gydF4y2Ba
来源:http://www.nrc.gov/docs/ML1214/ML12142A157.pdfgydF4y2Ba

两阶段小损失gydF4y2Ba

在工业中,任何管道系统都包含不同的技术要素gydF4y2Ba接头、配件、阀门或加热通道gydF4y2Ba。这些额外的组件增加了系统的总水头损失。这种损失通常被称为gydF4y2Ba轻微的损失gydF4y2Ba,尽管他们往往占大部分gydF4y2Ba压头损失gydF4y2Ba。对于较短的管道系统,有较多的弯头和配件,gydF4y2Ba小损失很容易超过gydF4y2Ba重大损失gydF4y2Ba(特别是对于部分关闭的阀门,可能会造成比长管更大的压力损失,实际上当阀门关闭或接近关闭时,小损失是无限的)。gydF4y2Ba

单相小损耗通常是通过实验测量的。这些数据,特别是阀门的数据,在某种程度上取决于特定制造商的设计。gydF4y2Ba两相压力损失gydF4y2Ba由于局部流动阻塞是在一个gydF4y2Ba方式类似于单相摩擦损失gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba通过局部损耗乘数gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

看到更多:gydF4y2Ba90°弯管内水平气泡流的两相摩擦压力损失gydF4y2Ba

引用:gydF4y2Ba
反应堆物理与热水力学:gydF4y2Ba
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参见:gydF4y2Ba

两相流gydF4y2Ba

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