理论教育 解析渐近耗散过程的动力学特性

解析渐近耗散过程的动力学特性

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:参考单相一维能量方程,两相混合物的焓在热力学平衡条件下的等熵膨胀过程可以写为:式中 x——热力学平衡假设下的流动干度。图4-33Moody模型临界喷放流速与滞止焓和滞止压力的关系而Fauske模型则基于关于滑速比的最大流体动量得到,即而采用Fauske模型计算得到的在不同p0和h0条件下水的喷放速率示于图4-34中。Moody模型预测值过高,最大达到了两倍,而Fauske模型预测结果介于两个模型之间。

解析渐近耗散过程的动力学特性

参考单相一维能量方程,两相混合物的焓在热力学平衡条件下的等熵膨胀过程可以写为:

式中 x——热力学平衡假设下的流动干度。

比熵也可以写为

因此有

将式(4-138)的Vg和Vf与质量流速G关联起来,得到

式中,

滑速比S=Vg/Vf。因此Gcr=G(h0,p0,pcr,S)。因此,如果临界压力已知,则ρg,ρf,hg及hf已知。已知s0和pcr,就可以利用式(4-139)确定x。因此唯一未知量就是滑速比S。

应用比较广泛的滑速比S的模型包括:

(www.daowen.com)

用Moody模型计算得到的在不同p0和h0条件下水的喷放速率示于图4-33中。

图4-33 Moody模型临界喷放流速与滞止焓和滞止压力的关系

而Fauske模型则基于关于滑速比的最大流体动量得到,即

而采用Fauske模型计算得到的在不同p0和h0条件下水的喷放速率示于图4-34中。

另一个方法就是根据临界流的物理特征,计算关于喉口压力变化所能达到的最大Gcr

该条件已经应用于单相气体的情况下。上式可以在特定的滑速比模型下,在已知h0和p0时确定平衡条件下的喷放速率。

当管道长度大于300 mm,压力高于2.0 MPa下,均相流模型预测结果很好。Moody模型预测值过高,最大达到了两倍,而Fauske模型预测结果介于两个模型之间。当管道长径比L/D>40时,均相流模型比其他模型好。总的来讲,两相临界流的预测能力还存在很大的不确定性,对一个问题预测很好的模型在预测其他问题的时候不见得很好。

图4-34 采用Fauske模型计算的临界喷放速度与滞止焓和滞止压力的关系

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