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華洋科儀

揭開快速動力學(xué)停流的神秘面紗

時間:2022-9-1 閱讀:480
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  快速動力學(xué)停流就是把氣液兩相混合物看作一種均勻介質(zhì),這種介質(zhì)具有均一的流動參數(shù),其物理特性參數(shù)取兩相介質(zhì)相應(yīng)參數(shù)的平均值。因此可按單相介質(zhì)處理均相流模型的流體力學(xué)問題。由于這種模型回避了相之間的相互作用,對非均勻混合的情況誤差較大。使用均相流模型對于泡狀流(尤其是沫狀流和霧狀流)具有較高的準(zhǔn)確性;對于彈狀流和塊狀流需要進(jìn)行時間平均修正;對于分層流、波狀流和環(huán)狀流,則誤差較大。
 
  均流模型的基本假設(shè)是:①氣液兩相流的實(shí)際流動速度相等;②兩相介質(zhì)間處于熱力學(xué)平衡狀態(tài),壓力、密度等互為單值函數(shù);③在計(jì)算摩擦阻力和壓力損失時使用單相介質(zhì)阻力系數(shù)。
 
  快速動力學(xué)停流每相介質(zhì)有其平均流速和獨(dú)立的物性參數(shù)。為此需要分別建立每一相的流體動力特性方程。這就要求預(yù)先確定每一相占有過流斷面的份額(即真實(shí)含氣率)以及介質(zhì)與管壁的摩擦阻力和兩相介質(zhì)相互之間的摩擦阻力。為了取得這些數(shù)據(jù),目前主要是利用試驗(yàn)研究的方法得到經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。近年來,隨著計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展,有些數(shù)據(jù)已能通過數(shù)學(xué)模型解析求得。適用于介質(zhì)流速比較低的情況,用于分層流、波狀流和環(huán)狀流時,其準(zhǔn)確度比較高。
 
  摩阻壓差梯度由兩相介質(zhì)與管壁摩擦產(chǎn)生的機(jī)械能散失和兩相介質(zhì)相對運(yùn)動時在分界面上產(chǎn)生的機(jī)械能散失而引起。正是由于在兩相界面上有機(jī)械能損失和兩相之間相互作功以及兩相之間的熱量和質(zhì)量交換,所以能量方程式要比動量方程式復(fù)雜得多,因此在許多兩相流動分相流動的研究中,多傾向于使用動量微分方程式。

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