一般性方程[式（5-42）]原则上已足以求解压降问题，然而，如果将通道的压降—流量行为延伸到整个流量范围，则阻力特性并不是一个线性关系。如4.7节所讨论的那样，实际上，在比较广的压力—流量范围内，Δp-m·的特性曲线可能导致多个解和流动不稳定性，这个特性我们在第4章讨论流动不稳定性时已经有所涉及。熟悉这些特性可以帮助我们理解和分析复杂系统的行为。

如果加热通道中流量较低，大部分通道面积将被气相所占据，这里我们将主要讨论摩擦阻力主导的压降—流量特性。

对于施加恒定总功率的通道，摩擦阻力主导的压降—流量特性如图5-3所示，A点为足够高液相流量下在单相液相特性曲线上任意选取的点。在A-B区域随流量下降，压降按m·2-n规律下降，n由流态所决定。在靠近B点时，通道中开始沸腾；当到达B点，通道中所产生的蒸汽已足以反转总压降的继续下降的趋势。在这点，蒸汽量增加所导致的摩擦阻力增加量已经超过了因为沸腾所导致的重位压降的减少量。因此，即使在相对较大的流量时，在高功率下也可能因为开始沸腾而导致总压降Δp的增加。在C点，流量已比较低，通道中的蒸汽流量较高，降低流量所导致的摩擦系数f增加已不再是主导因素。这样，C-D区域的压降趋势又重新变为了按m·2-n规律下降，从这点开始，整个压降特性变成了单相蒸汽主导的特性。在D点以后，系统完全恢复了重力主导。如果沸腾时流量特别低，重位压降降低的量高于摩擦压降的增高值，将反而会导致总压降降低。

图5-3　加热通道的压降—流量特性

O′曲线——液体在绝热通道中的特性曲线；O曲线——气相在绝热通道中的特性曲线

图5-4　在给定外部压降条件下的稳定和不稳定运行条件

假设系统施加了外部压降Δpex的边界条件，即pin和pout保持常数。假设有3种Δp的情形（图5-4）：

对于中间的情况，可能会有多种可能的通道流量都满足。这样，不是每一个交点都是稳定的。稳定性判据可以按照下述方法来确定。加热通道中的流体因为外部压降（Δpex）和内部（主要是摩擦压降）压降（Δpf）的不同而加速或者减速，该过程可以描述为

(www.daowen.com)

式中 I=L/Az——流体在通道中的几何惯量

如果对系统施加小扰动Δm·，则变为

Δm·可以表示为

由式（5-56）得到

稳定性的判据应该是小扰动不会随着时间而增长。因此ω必须小于等于零。因此根据式（5-57），得到判据为

外部驱动压降Δpex为图5-4中的水平线，因此从式（5-58）中，稳定运行的区域为其中负斜率的特性曲线区域，以及A-B段及C-D段。图中2点不是一个稳定工作点，而1′，1，3及1″为稳定工作点。

2点的行为在物理上可以这样解释。当m·稍许降低（增加）时，摩擦压降增加（降低），导致流量继续降低（增加）。该降低（增加）过程直到3点（1点）摩擦压降重新与外部施加的压降相等才停止变化。

对于ΔpC>Δpex>ΔpB的情形，对于给定流道有两个解可以不予考虑（交点3和1）。对于该广为所知的Leddinegg不稳定性的分析由Maulbetsch和Griffith等作出。当系统压力较低时，该流动不稳定性因为液/汽密度比高而更为显著。以上推导过程从物理机制上说明了4.7节中Ledinegg流动不稳定性发生时的特性。