理论教育 漂移流模型及其应用于多种流型的研究

漂移流模型及其应用于多种流型的研究

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:关于滑速比更为通用的关系是Zuber和Findlay考虑通道内平均速度的漂移流模型。在物理上它表示气相以速度j从单位面积上通过的流率。Zuber和Findlay建议C0和Vgj为流型的函数。需要指出的是,在泡状流时因为有其他气泡存在,其漂移速度比终端速度低。表4-7各种流型的n和V∞Ishii将漂移流关系延伸到环状流。然而在环状流中气相的体积流率与总体积流率有一些差异,Vgj并不显著。

漂移流模型及其应用于多种流型的研究

关于滑速比更为通用的关系是Zuber和Findlay考虑通道内平均速度的漂移流模型。首先,将气相速度表达为混合物的表观速度和气相当地漂移速度的和。因此有

因此对于气相的表观速度jg

将该式在断面上平均,得到

注意到右边第二项是用漂移速度来定义的。在物理上它表示气相以速度j从单位面积(与通道的轴向正交)上通过的流率。则气相的表观速度可以从式(4-58)得到

式中分布参数C0定义为

有效漂移速度定义为

式中的{α}可以根据式(4-58)得到

可以认为空泡份额受两个因素的影响,则式(4-61)可以写为

式中,C0项代表由径向的空泡和速度分布不均所导致的全局效应。

而Vgj/{j}项代表当地相对速度效应。在较高速度下,当地效应可以忽略,也就是说相对速度可以忽略(即Vgj≈0)。该条件在蒸汽-水系统中可以使用,这也是Armand和Treschev以及Bankoff等模型所隐含的条件,该条件可以写为:

式中的常数K定义为

(www.daowen.com)

对于均相流,不考虑当地滑移,也不考虑径向的分布效应,因此C0=1,有

当地滑移比较小时,Armand和Treschev建议

式中的p的单位为MPa。Bankoff建议

式中的p的单位仍为MPa。

Dix提出了一个关于适用于各种流型的C0的表达式

式中,b=(ρgf0.1

如果采用质量流量和干度来表达式(4-61),则有

比较式(4-66)和式(4-35),可以得到

对流通截面上空泡均匀分布的情形,C0=1。Zuber和Findlay建议C0和Vgj为流型的函数。泡状流和弹状流C0=1.2,空泡份额接近于0时,C0=0,在高空泡份额时C0=1。而泡状流和弹状流的漂移速度Vgj可表示为

式中 V——气泡上升的终端速度,终端速度和n的取值见表4-7。需要指出的是,在泡状流时因为有其他气泡存在,其漂移速度比终端速度低。而在弹状流和搅混流中与V相同。

表4-7 各种流型的n和V

Ishii将漂移流关系延伸到环状流。然而在环状流中气相的体积流率与总体积流率有一些差异,Vgj并不显著。

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