两相流基础复习题.doc

总复习题目一、 名词解释牛顿流体：切应力与剪切变形率成正比的流体。非牛顿流体：粘滞系数不是常数，或者要达到屈服应力才能运动的流体。漂移速度：某相介质的速度与混合物速度之差。vcg=vg-v，vcl=vl-v阻液和倒流：在直立管的气液两相流中，当向上的气流速度高到某极限值时，液体只随气流向上流动，不向下流动，即阻液现象；此时若降低气流速度，直到液体又开始向下流动，即倒流现象。等容粒径：与泥沙颗粒体积相同的球体直径。沉降粒径：与泥沙颗粒密度相同、沉速相等的球体直径。球形度：非球形颗粒接近球形的程度。=As/Ap摩擦阻力：由切应力产生，主要发生在边界层内的阻力。压差阻力：主要由于流体绕曲面体或有锐缘棱角的物体流动时，边界层分离产生漩涡所造成的阻力，与物体形状有关，又称为形状阻力。输送浓度：两相流体通过管道输送到目的地后的浓度。当地浓度：某一瞬间在某一体积或某一质量两相流中固体的含量。速度松弛和温度松弛：气体-颗粒流中有不同的温度和不同的速度，以致两相间发生相互作用，使它们的速度、温度逐渐接近，最终达到某相对平衡状态的过程。平衡流/冻结流：速度、温度松弛时间比所研究课题的特征时间短/长得多的气固两相流。干涉沉降/自由沉降：固体颗粒在有限/无限流体空间内的沉降。水力坡度：两相流中固体物料一般在紊流中输送，其悬浮程度主要取决于紊流扩散有关的浆体流速同时某一压力下，浆体在管道流动中必须克服与管壁产生的摩擦力和湍流时层间的阻力，统称摩擦阻力损失，也即水力坡度。含沙量：单位体积的浑水中所含的干沙的质量。固液两相流体的稠度：体积稠度：固体体积流量与液体流量之比。ct=Qs/Qf质量稠度：固体质量流量与液体质量流量之比。cz=sQs/fQf宾汉流体：切应力达到某屈服应力时才开始发生剪切变形，但变形率也是常数的固液两相流体。伪塑性流体/涨塑性流体：流动曲线的坡度随剪切变形率增加而减小/增加的流体。鼓泡：气体通过较粗的粒料床层时，气泡破裂，造成床面和压降的波动，称为鼓泡。腾涌：容器直径不大，床层较厚，气泡到达上表面时破裂，造成床面和压降的波动，称为腾涌。沟流：容器直径较大，床层较薄，布风不均匀，气流不是均匀地而是在个别地方吹通床层，称为沟流。二、 简答题1、 简述固体颗粒粒径的测量方法。（1） 直接测定法。对于较粗大的颗粒，可以用筛分法、显微镜法等。（2） 间接测定法。对于较细微的颗粒，可以用气体沉降法、液体沉降法、离心分离法、光吸收法等。2、 简述作用于固体颗粒的加速度阻力的类型和各自产生的机理。1）附加质量力：当颗粒在无粘流体中作加速运动时，它要引起周围流体作加速运动，由于流体有惯性，表现为对颗粒有一个反作用力。对于球形颗粒，这个作用力的大小等于颗粒排开流体质量的一半与流体相对颗粒的加速度乘积，其作用就好像是使颗粒的质量增加了颗粒一半体积的流体质量，所以称为附加质量力。2）巴塞特力：当颗粒在粘性流体中作直线变速运动时，颗粒附面层的影响将带着一部分流体运动，由于流体有惯性，当颗粒加速时，它不能立刻加速，当颗粒减速时，它也不能立刻减速。这样，由于颗粒表面的附面层不稳定，使颗粒受到一个随时间变化的流体作用力，而且与颗粒加速历程有关。3、 简述气体-固体颗粒两相流中稀相流动和密相流动的两种分类方法，并举出一个工程实际中碰到的气体-固体颗粒两相流的稀相流动或密相流动。1） 按固体容积份额分，1-bc（看100%线）c中值粒径：50%处4、由实验可知圆球颗粒所受阻力R与颗粒相对于流体的速度v、颗粒直径ds、流体的密度和流体的动力粘度有关，请利用量纲分析原理推导圆球颗粒所受阻力R的一般计算公式。见课件025、根据下图所示均匀球形颗粒床层的压降p随空床速度v的变化规律，说明实际流态化过程区别于理想流态化过程的三个主要特点。1. 实际起始流态化速度大于理想起始流态化速度2. 从固定床层到流态化床层的压降大，从流态化床层返回固定床层的压降小3. 从床层流态化的起始点到气力输送的起始点，压降略有增大6、根据下图说明流态化床层的四个主要特征。(a) 具有水平的上界面(b) 颗粒群能从容器侧壁孔中流出(c) 颗粒群会从高床位流向低床位(d) 床层内任意两点的压差等于这两点间的静压差7、 根据下图简述竖直管道内气体-固体颗粒两相流会出现的四种流型及其特点。（从左至右，空管气流速度v逐渐变小。）(a) 均匀流：颗粒群在气流中飞翔跳跃、悬浮输送，在管道所有截面均匀分布(b) 疏密流：颗粒群悬浮向上输送，但在气流中呈非均匀分布(c) 栓状流：颗粒群开始噎塞管道，形成料栓，成为不稳定的栓状流(d) 柱状流：诸料栓聚集成料柱，气体像通过多孔介质一样流过料柱，推动料柱向上输送8、根据下图简述水平管道内气体-固体颗粒两相流会出现的四种流型及其特点。（从上至下，空管气流速度v逐渐变小。）(a) 均匀流：颗粒群在气流中飞翔跳跃、悬浮输送，在管道所有截面均匀分布(b) 疏密流：颗粒群在气流中呈非均匀分布，大部分颗粒悬浮输送，管底颗粒滚动跳跃向前推进(c) 砂丘流：颗粒开始沉降，形成波纹状的砂丘(d) 柱状流：颗粒继续沉降，直至把管道堵塞，气体像通过多孔介质一样流过料柱，推动料柱向前输送9、 根据下图分析固液两相管流的流区划分及其特点。（从上至下，输送速度v逐渐变小。）1、 在高流速下，细的和中等颗粒完全悬浮，虽然在管轴线分布不一定均匀，但是均匀的。在适当流速下，若是紊流且沉降速度低，能达到均匀的浓度分布型，且在某些情况下，接近于速度分布型，称为均匀悬浮流动模型。2、 当流速降低时，浓度分布变形，管下部有更多的大颗粒，使底部颗粒与管壁发生冲击并弹回水流中，称为非均匀悬浮流模型。3、 某速度下，颗粒堆积管底，先呈个别沙丘型式，然后形成连续的移动床。床层顶部颗粒移动比下部更迅速。具有中等降速的颗粒在非均匀悬浮中，最低降速颗粒在均匀悬浮中，为移动床流动模型。4、 流速进一步降低，床层底部颗粒几乎停止运动，床层增厚，上层颗粒相互翻滚，使底层移动，形成淤积，导致有效过流断面减小，较小颗粒在床层上仍处于非均匀悬浮中，称之为固定床带有跳跃和非均匀悬浮流模型。继续降速，流动阻力激增，压力增大，直至管道发生堵塞。五、翻译 So called “phase” is existing form for matter. Generally, there are three phases solid, liquid and gas. Mixed flow of any two or more phases infusible matter called multiphase flow. Multiphase flow is common phenomenon in nature, daily life and many project. Such as cloud, fog, rain and snow phenomenon; dirt in atmosphere, sand in river blood flow in organism; engine, burning in boiler, generate electricity, refrigerate, vaporize in distil; flow in congeal cycle, oil, mine and transportation of natural gas，matter flowed in all kinds of stove, pagoda in chemical production; mill run in mining industry, removing dirt in environment defense and so on.所谓“相”是指物质存在的形态。通常有固、液、气三相。任何两相或两相以上不相溶