理论教育 低空泡份额条件下的流型分类

低空泡份额条件下的流型分类

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-14和图4-14分别示出了竖直和水平管道中的流型。该流型发生在低空泡份额条件下。该流型发生在中等的空泡份额及相对较低的流动速度下,该流型可以认为是介于泡状流和环状流之间的一个过渡流型。图4-14典型两相流流型③塞状流:如图4-14所示,水平流动的塞状流有一个拉长了的气泡。该流型与环状流不同之处在于其具有夹带液块,似乎是在大片液块内运动,类似于细胞基质外部的胶化区。该流型称为反环状流,发生在过冷稳定膜态沸腾下。

低空泡份额条件下的流型分类

图4-14(a)和图4-14(b)分别示出了竖直和水平管道中的流型。显然,由流动和重力作用的相对方向的原因,竖直流道中不存在分层流流型,相对于水平流道,竖直流道中的流型也更加对称。这些图中的流型可以这样描述:

①泡状流:泡状流中,弥散气泡在连续相的液体中运动。该流型发生在低空泡份额条件下。

②弹状流(段塞流):在竖直的弹状流中,气泡与管子的直径几乎相当,有一个球形的头部,分离运动的两个弹之间有一段含有分离气泡的液柱。在水平的弹状流中,在大气泡后部运动着与管子直径相同的液柱。该流型因为不同区域的密度差和压缩性可能会导致阻流不稳定性。该流型发生在中等的空泡份额及相对较低的流动速度下,该流型可以认为是介于泡状流和环状流之间的一个过渡流型。正如下面描述的几个流型那样,该过渡可能在不止一步内发生。

图4-14 典型两相流流型(www.daowen.com)

③塞状流:如图4-14(b)所示,水平流动的塞状流有一个拉长了的气泡。尽管该名字有时与弹状流有交叉,但在水平流动中其形状则明显不同,气泡尾部有一个内凹的形状,或者有一个阶梯状的水跃。

④搅混流:当气相速度增加时,弹状流流型将破裂,气泡变得不稳定,将导致波动的阻流(特别是在空气-水系统中)。因此该流型又称为不稳定弹状流。

⑤细束环状流:在该流型中,在壁面有一个运动相对较慢连续的液膜,以及在中心速度相对较快的夹带有液块的气芯。该流型与环状流不同之处在于其具有夹带液块,似乎是在大片液块内运动,类似于细胞基质外部的胶化区。

⑥环状流:在环状流中,在壁面为连续的液膜,中心为连续的气芯。气芯可能夹带有液滴——为离散的雾相,而壁面液膜中也可能存在离散的气泡。该流型发生在高空泡份额和高流速下。还有一个特殊的流型,就是壁面为连续气膜,而中心为液芯。该流型称为反环状流,发生在过冷稳定膜态沸腾下。

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