两相流的流型和流型图.ppt

2.1 研究流型的意义 一.何谓两相流的流型?单相流与两相流的区别？ 1.单相流流态分三种：层流，过渡流，湍流 2.气液两相流体在流动过程中，两相之间存在 分界面，这就是两相流区别于单相流的重要特 征。 3.两相流中相间界面的形状和分布状况，就构成了不同的两相流流型。 二.研究流型的意义 2.2 垂直上升管中的流型 (1)特征： 1)液相连续，气相不连续； 2)气泡多数呈球形； 3)管子中心气泡密度大，有趋中效应。 (2)出现范围： 主要出现在低x区，在中低压情况下，出 现在 ； 高压情况下， 较大仍为泡状流， 2.弹状流 (1)特征 1)大气泡与大液块交替出现，头部呈球 形，尾部扁平，形如炮弹； 2)气弹间液块向上流动，夹有小气泡； 3)气弹与管壁间液层缓慢向下流动。 (2)出现范围 1)低压、低流速, ，低压时气泡长 度可达1m以上； 2) ,不能形成大气泡，当P10MPa 时，弹状流消失； 3)出现在泡-环过渡区。 3.乳沫状流(搅混流） (1)特征 1)破碎的气泡形状不规则，有 许多小气泡夹杂在液相中； 2)贴壁液膜发生上下交替运动， 从而使得流动具有震荡性。 (2)出现范围 它是一种过渡流，一般出现在 大口径管中，小口径的管中观察不 到。 4.环状流 (1)特征 1)贴壁液膜呈环形向上流动； 2)管子中部为夹带水滴的气柱； 3)液膜和气流核心之间存在波动界面。 (2)出现范围 1)在PPcr，0x1下都可能出现； 2)发生在气相流速较高时。 5.细束环状流 当液相流速较大时，气柱中液滴量 增多，使小液滴连成串，向上流动。与 环状流不易区分。 二.垂直上升加热直圆管中的流动型式 三.流型图 3.坐标参数 横坐标：分液相动压头 纵坐标：分气相动压头 2.3垂直下降管中的气液两相流流型及其流型图 1.泡状流 特征: 1)气泡集中在管子中心部分 2)气泡尺寸更小，更接近于球形。 2.弹状流 若 ，则气泡将聚集成气弹。 特征： 1)气弹较长，尾部呈球形； 2)下降流时贴壁面液膜向下流动，故比上升流时稳定。 3.环状流 (1)下降液膜流 当 小时，有一层液膜沿管壁下流，核心部分为气相，液膜中无气泡。 (2)带气泡的下降液膜流 当 时，由于惯性的作用，气相将进入液膜。 (3)块状流 当 较高时，贴壁为液膜，由于气相的卷吸作用，核心为雾状气柱。 (4)雾式环状流 当 较高时，贴壁为液膜，由于气相的卷吸作用，核心为雾状气柱。 二.流型图 1.实验条件 空气和多种液体混合物,di=25.4mm,P=0.17MPa 2.坐标参数 横坐标 纵坐标 2.4 水平管中的流动型式 一.水平不加热管中的流动型式 1.泡状流 气泡趋于管道上部，下部较 少。其分布与流速关系很大。 液相流速增大，分布趋于均匀。 2.塞状流 气泡聚结长大而形成气塞， 与垂直上升流中弹状流相似。 大气塞后有小气泡，由泡状流 过渡而来。 3. 分层流 (1)出现在 都比较小的情况； (2)两相完全分离，气相在管道上方流动； (3)气液之间有明显的分界面。 4. 波状流 气相流速足够高时，由于气相的作用，在界面上产生一个扰动波，扰动波向前推进向波浪一样，形成波状流。 5. 弹状流 在波状流基础上，随着气相流速的增加，会使这些扰动波碰到流道的顶部表面，形成气弹。 6. 环状流 受重力作用，周向液膜厚度不均匀。 出现在气相流速较高、流量比较大，而液相流速较低时。当壁面粗糙时，液膜可能不连续。 水平不加热管中的流型图片 二.水平加热管中的流动型式 水平不加热管中的流型图片 2.9 管内淹没和流向反转过程的流型 一.气液两相逆向流动的两种极限现象 淹没（液泛）、流向反转（回流） 二.淹没和流向反转现象 2.气体流量逐渐减少 当气体流量降到某一值时， 液膜开始回落到注水器以下，此 点称为流向反转点。 在流向反转点后继续减少气 体流量至某一值时，全部液体恢 复向下流动，这点称为淹没消失 点。 淹没消失点与淹没开始点所 对应的气体流量不相等，淹没消 失点所对应的气体流量比淹没开 始点对应的气体流量小，这种现 象称为淹没消失滞后