兩相流的基本方程

1、兩相流的基本方程第1頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日概述 研究兩相流動特性，需要從建立流場特性方程開始，用場特性方程關(guān)聯(lián)必要的參數(shù)，由此達(dá)到所需參數(shù)的求解，進(jìn)而揭示其流動特性。和單相流一樣，場方程即流場的質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒方程，以及與三者相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)式一一諾維司托克斯方程組。這種方程組稱為基本方程。由于兩相流存在相間界面，在界面上便存在參數(shù)或特性的傳遞，因此，兩相流基本方程比單相流基本方程數(shù)量要多，而且內(nèi)涵復(fù)雜。尤其是氣液兩相流，界面本身成為不穩(wěn)定的，由此造成各種流型的變化，反過來這些變化又影響特性函數(shù)及基本方程的變化。兩相流基本方程到目前仍處在研究發(fā)展階段。

2、但是為了適應(yīng)工程問題的需要，也已形成了許多成熟的模型。 處理氣液兩相流基本方程的方法，目前有兩種：(1)可把兩相流簡化為“均勻”介質(zhì)流動，按單相流方法建立方程；或者把兩相流看成為截然分開的流動介質(zhì)，各自獨立處理。(2)把不連續(xù)的氣液兩相流動特性方程，按每相所起的作用，以概率平均法則，進(jìn)行加權(quán)平均，使成為“均勻”的流場特性。這種方法稱為解析模型處理法。第2頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日一 單相基本方程第3頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日第4頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日二 兩相模型2.1 均相模型第5頁，共20頁，202

3、2年，5月20日，2點38分，星期日 2 分相模型 與均相模型不同的是可把兩相分成兩種單相流動(氣相和液相)。介質(zhì)參數(shù)分別取各自的介質(zhì)參數(shù)。分相模型也是一種經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。?頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日分相模型-連續(xù)性方程第7頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日分相流-動量方程氣相液相兩相動量方程第8頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日摩擦壓降加速壓降重位壓降第9頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日分相流-動量方程氣相液相兩相動量方程第10頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日分相流-能量方程

4、第11頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日兩流體模型廣義形式的相場方程 兩相局瞬特性的定義表明，可以直接采用單相流體的質(zhì)量、動量和能量守恒條件表示每一相的局瞬特性。流場中任一控制體積內(nèi)任一量(質(zhì)量、線動量、角動量或能量)的增加率恒等于該控制體內(nèi)該量的產(chǎn)生率和從該控制面上該量的流出率之和。第12頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日兩流體模型第13頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日廣義形式的相場方程的局瞬特性的廣義形式 左側(cè)第一項為單位容積的特性參量的變化率第二項為單位容積特性參量的流動率。右儲第一項為單位容積流入率，第二項為單位容積體積源增加率。兩流體模型第14頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日第15頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日第16頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日第17頁，共20頁，2022年，5月20日，2點38分，星期日第18頁，共20頁，2022年，5月20日，