氣液兩相流霧環(huán)狀流動的壓降計算

1、妙甯盛/寶*孽萩冬 Harbin Institute of Technology課程設(shè)計瓏明書論文)7果程名左爪:氣液兩相流成計題目：霧環(huán)狀流動的壓降計算院系：能源學院班級：()902301設(shè)計者：王小亮學號：1090230113指導教肺：劉國棟成計時間：2012年6月10日哈爾濱工業(yè)大學氣液兩相流霧環(huán)狀流動的壓降計算一、計算步驟預先估計摩阻梯度值先計算氣相和液相的折算速度方和&V M”=礦兩V M如=才=燈據(jù)此求出雷諾數(shù)p _PjfDRl _Re根據(jù)雷諾數(shù)判斷流形，再按布拉修斯公式求出摩阻系數(shù)&和,即642，i 1000 時（紊流）,Al = 0.3164R疽2564% 1000 時（紊流）

2、，Xg = 0.3164/?%25然后用公式計算出分液相及分氣相的摩阻梯度（冬）和（井）D 2入 iPjf2D 212_ % P)g再接下式求出馬蒂內(nèi)里參數(shù)乂2 _A = -Tj-按奇斯霍姆式求出分氣相折算系數(shù)聽=1 + 20X + X2最后估算出兩相壓降梯度求竄流比值 計算出參數(shù)1X104然后根據(jù)竄流比E與參數(shù)V的關(guān)系計算出E,即-_ -_2.858Y 4 時，E = 0.400038(Y-4)計算氣流夾帶水滴工況下的分液相折算系數(shù)個*先算出計入竄流量的雷諾數(shù)Rie = Re】(l E)據(jù)此算出摩阻系數(shù)= O.3164/?eZF025算出氣流夾帶水滴時的分液相摩阻梯度式中，叫;E為扣除被氣流

3、帶走液滴后的液相折算速度，即= 齊然后算出計入竄流量的分液相折算系數(shù)dPfdz(dz )ie按下式算出霧環(huán)流狀的截面含氣率，即 0 1(j)F5.計算兩相摩阻梯度 先按公式算出小,即rl+75(l-a)i (M” + EM5/2再據(jù)此求得2M”a1 adPf dz將所得結(jié)果與步驟1的預估值進行比較，若兩者相等或其差值在容許誤差范圍之內(nèi)，則可認為計算結(jié)束。否則，將所得的嘩值帶入步驟3中 dz的公式dpf重新計算噸，再依次經(jīng)過步驟4、5算出新的畏如此重復迭代，直到最 后的壓降梯度值與其前一次算出壓降梯度值的差值的絕對值滿足所需精 度（0.01）為止。然后用最后所得的截面含氣率。，通過公式/52a=

4、12D）計算出平均夜膜厚度&二、程序流程圖三、變量名說明Ml：液相質(zhì)量流量（M）； Mil：氣相質(zhì)量流量（M”） roul：液相密度（p）； roull：氣相密度（p） ul：液相動力粘度（/）； ull：氣相動力粘度（/）jf：液相折算速度（方）；jg：氣相折算速度（）Rel：液相雷諾數(shù)（明）；Reg：氣相雷諾數(shù)（R%）hndl：液相摩阻系數(shù)0）； Imdg：氣相摩阻系數(shù)（與）dpfdzl：分液相摩擦壓降梯度)；dpftizg：分氣相摩擦壓降梯度（）dpfdzl：預先估算摩擦壓降梯度（）：dpfdz：兩相流摩擦壓降梯度（祟）Qg21：預先估算分氣相折算系數(shù)（仲費）；Qg2：分氣相折算系數(shù)（中

5、頂）)RelE：計入竄流量的雷諾數(shù)（R%）; hndlE：計入竄流量的摩阻系數(shù)（血） dpfdzlE：氣流夾帶水滴時分液相摩擦壓降梯度（WoEl：扣除被氣流帶走水滴后的液相折算速度（，）Q1E2：計入竄流量的分液相折算系數(shù)（叫全）；xgm：參數(shù)。X2：馬帝內(nèi)里參數(shù)（X2）； D：圓管直徑；A：圓管截面積 a：截面含氣率（a）； b：平均夜膜厚度（S）； E：竄流比四、計算程序include include define pi 3.1415926double CLl(double Y)(double E;if(Y=4)(E=0.005515*pow(X2.858);else(E=0.400038

6、*pow(Y-4,0.2875);return E;double CL2(double Re)doublelmd;if(Re=0.01)(dpfdzl=dpfdz;Qg2=dpfdz/dpfdzlE;a=l-pow(Qg2,-0.5);Qg2=(l+75*(l-a)*pow(a/-2.5)*(Mll+E*Ml)/Mll*pow(l-2*a/(l-a)*roull/roul*Ml*(l-E)/Mllz2)；dpfdz=Qg2*dpfdzg;b=(l-pow(a,0.5)*D/2;printf(摩擦壓降 dpf/dz： %lf pa/mn,dpfdz);printf(”截面含氣率 a： %lfn,

7、a);printf(平均液膜厚度 b： %lf mnzb);五、計算算例及結(jié)果氣-水混合物向上流過內(nèi)徑D = 30 mm的垂直管，物性參數(shù)如下：M = 0.2 kg/s, M” = 0.1 kg/s, p = 1000 kg/m3, p = 1.64 kg/m3,廿=1.0 X 103pa - s, / = 1.8 X 105pa s, a = 0.072求：摩擦壓降學、截面含氣率a、平均夜膜厚度8az解：計算過程和結(jié)果如下：請輸入垂直上升管的管徑D(m),xgm0.03,0.072請分別輸入兩相流的液相和氣相的質(zhì)量流量(kg/s):Ml,Mll0.2,0.1請分別輸入兩相流的液相和氣相的密度(kg/mA3):roul,roull1000,1.64