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幻灯片1 汽液两相流动与传热靳世平163.com能源学院工程热物理系 幻灯片2 参考书目 汽液两相流动与传热，黄素逸等，华中理工大学出版社 汽液两相流和沸腾传热，林宗虎等，西安交通大学出版社 。。。 幻灯片3 课程内容 前半程 概述 基本参数与计算 流型 基本方程 流动阻力 沸腾凝结换热 气液分离 两相流测试 幻灯片4 学习研究方法 两相流是一门以实验为主的学科，理论体系有待完善；涉及学科多，学习难度大。 （热学和统计物理、传热学、流体力学、气泡动力学、测量学等等） 学习上，应该侧重于对物理现象和本质的了解，尽可能多了解各种计算方法和模型。 （均相流模型、分相流模型和两流体模型） 适时跟踪国际上两相流和沸腾传热的研究动态，不断更新自己的知识体系。 幻灯片5 第一章 概述 两相流研究的意义和特点 两相流的定义 两相流的分类 两相流的研究简况 幻灯片6 气液两相流研究的意义 汽液两相流在自然界、工程设备乃至日常生活中广泛存在。 在动力、核能、化工、石油、制冷、冶金等工业中存在各种气液两相流工况。 核电站、火力发电站中的各种沸腾管; 气液混合器、气液分离器、各种热交换设备、精馏塔、化学反应设备、各式冷凝器及蒸发器等都广泛存在气液两相流体的流动和传热现象。 幻灯片7 湖面或海面上带雾的上升气流、在日常生活中常见的烟雾、啤酒夹着气泡从瓶中注入杯子的流动过程以及沸腾的水壶中水的循环也都属于汽液两相流的范畴。 幻灯片8 两相流的定义 自然界中物体的形态多种多样，最常见的为固态、液态和气态。 热力学中将物体中每一个均匀部分叫做一个相（即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部分，各相间有明显可分的界面）。 各部分均匀的固体、液体和气体可分别称为固相、液相和气相物体，或统称为单相物体。 幻灯片9 液体和气体具有流动的特性，两者统称为流体。各部分均匀的气体或液体的单独流动可称为单相流体的流动，简称为单相流 。 当流体各部分之间存在差异时，称为多相流体。 气体和液体的混合物，气体和固体颗粒的混合物，液体和固体颗粒的混合物以及气体、液体和固体颗粒的混合物等都是多相流体。多相流体的流动简称为多相流。 幻灯片10 仅存在两相物体的流动称为两相流。在两相流中，两相之间不仅存在分界面，而且这一分界面是随着流动在不断变化。因此，两相流可定义为存在变动分界面的两种独立物质组成的物体流动。 在两相流动研究中，可把物质分为连续介质和分散介质处理。气体和液体可作为连续介质或连续相，也可作为分散介质或分散相。如：液滴和气泡作为分散相。固体颗粒只能作为分散介质。 幻灯片11 两相流的分类 气体－固体颗粒两相流动，称气－固两相流，如气体除尘、气体运送粮食、水泥、煤粉、生物质粉末等。 气体－液体两相流动，称气液两相流，如锅炉沸腾管内水和水蒸气的共流、加热炉燃料油喷雾雾化，空调制冷蒸发冷却循环、石油化工装置管塔罐内流动、石油天然气混合输送等。 液体－固体颗粒两相流动，称液固两相流动，如矿浆、煤浆管道输送，还有水加砂高速喷射金属切割等。 液体－液滴两相流动，称液液两相流，如石油乳状液的运动，油田含有污水流经工艺流程管道设备的运动等。 幻灯片12 气液两相流及应用 气液两相流是最复杂的 气液共流中，其交界面的形状不断改变，无规律可循。 气相具有可压缩性 随输送条件（压力、温度）的变化，气液相间产生蒸发、冷凝，即相间有质量传递。 幻灯片13 按物质组分的不同，气液两相流又可分为两类 单组分气液两相流。例如，水蒸气和水的组分是相同的，其分子式均为H20，只是水汽化后变成水蒸气。所以汽水混合物的流动属于单组分气液两相流。 双组分气液两相流。空气和水的组分是不同的，所以空气和水的混合物流动属于双组分气液两相流。 幻灯片14 广义上，实际上还有一些双组分流动，由彼此不混合的两种液体构成，例如油-水流动。 双组分两相流与单组分两相流的定义虽然有差异，但流体遵守的基本守恒方程和数学模型相同。 在不涉及相变的情况下，按同一种物理现象处理。 幻灯片15 根据换热情况的不同，多相流还可分为与外界无加热或冷却等热量交换过程的绝热多相流和有热量交换的多相流。 在有热交换的多相流中伴随着流动过程常会发生单组分工质的相变(即液体汽化成蒸气或蒸气凝结成液体) 。 幻灯片16 流体在加热过程中发生相变而形成两相流动，沸腾是最常见的两相流。 沸腾过程中有许多两相流动特征，如流动不稳定性，空泡的分布特征、阻力特性等，对水冷反应堆、蒸汽锅炉、蒸馏塔、制冷设备和各种换热器等工作过程都有重要影响。 幻灯片17 两相流的研究特点 含有不相混合的相，相间相对速度不同会引起流动性质和流动结果的很大变化 各相的物理性质及相间的表面