气液两相流雾环状流动的压降计算

1、妙甯盛/宝*孽萩冬 Harbin Institute of Technology课程设计珑明书论文)7果程名左爪:气液两相流成计题目：雾环状流动的压降计算院系：能源学院班级：()902301设计者：王小亮学号：1090230113指导教肺：刘国栋成计时间：2012年6月10日哈尔滨工业大学气液两相流雾环状流动的压降计算一、计算步骤预先估计摩阻梯度值先计算气相和液相的折算速度方和&V M”=矿两V M如=才=灯据此求出雷诺数p _PjfDRl _Re根据雷诺数判断流形，再按布拉修斯公式求出摩阻系数&和,即642，i 1000 时（紊流）,Al = 0.3164R疽2564% 1000 时（紊流）

2、，Xg = 0.3164/?%25然后用公式计算出分液相及分气相的摩阻梯度（冬）和（井）D 2入 iPjf2D 212_ % P)g再接下式求出马蒂内里参数乂2 _A = -Tj-按奇斯霍姆式求出分气相折算系数听=1 + 20X + X2最后估算出两相压降梯度求窜流比值 计算出参数1X104然后根据窜流比E与参数V的关系计算出E,即-_ -_2.858Y 4 时，E = 0.400038(Y-4)计算气流夹带水滴工况下的分液相折算系数个*先算出计入窜流量的雷诺数Rie = Re】(l E)据此算出摩阻系数= O.3164/?eZF025算出气流夹带水滴时的分液相摩阻梯度式中，叫;E为扣除被气流

3、带走液滴后的液相折算速度，即= 齐然后算出计入窜流量的分液相折算系数dPfdz(dz )ie按下式算出雾环流状的截面含气率，即 0 1(j)F5.计算两相摩阻梯度 先按公式算出小,即rl+75(l-a)i (M” + EM5/2再据此求得2M”a1 adPf dz将所得结果与步骤1的预估值进行比较，若两者相等或其差值在容许误差范围之内，则可认为计算结束。否则，将所得的哗值带入步骤3中 dz的公式dpf重新计算吨，再依次经过步骤4、5算出新的畏如此重复迭代，直到最 后的压降梯度值与其前一次算出压降梯度值的差值的绝对值满足所需精 度（0.01）为止。然后用最后所得的截面含气率。，通过公式/52a=

4、12D）计算出平均夜膜厚度&二、程序流程图三、变量名说明Ml：液相质量流量（M）； Mil：气相质量流量（M”） roul：液相密度（p）； roull：气相密度（p） ul：液相动力粘度（/）； ull：气相动力粘度（/）jf：液相折算速度（方）；jg：气相折算速度（）Rel：液相雷诺数（明）；Reg：气相雷诺数（R%）hndl：液相摩阻系数0）； Imdg：气相摩阻系数（与）dpfdzl：分液相摩擦压降梯度)；dpftizg：分气相摩擦压降梯度（）dpfdzl：预先估算摩擦压降梯度（）：dpfdz：两相流摩擦压降梯度（祟）Qg21：预先估算分气相折算系数（仲费）；Qg2：分气相折算系数（中

5、顶）)RelE：计入窜流量的雷诺数（R%）; hndlE：计入窜流量的摩阻系数（血） dpfdzlE：气流夹带水滴时分液相摩擦压降梯度（WoEl：扣除被气流带走水滴后的液相折算速度（，）Q1E2：计入窜流量的分液相折算系数（叫全）；xgm：参数。X2：马帝内里参数（X2）； D：圆管直径；A：圆管截面积 a：截面含气率（a）； b：平均夜膜厚度（S）； E：窜流比四、计算程序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(摩擦压降 dpf/dz： %lf pa/mn,dpfdz);printf(”截面含气率 a： %lfn,

7、a);printf(平均液膜厚度 b： %lf mnzb);五、计算算例及结果气-水混合物向上流过内径D = 30 mm的垂直管，物性参数如下：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：摩擦压降学、截面含气率a、平均夜膜厚度8az解：计算过程和结果如下：请输入垂直上升管的管径D(m),xgm0.03,0.072请分别输入两相流的液相和气相的质量流量(kg/s):Ml,Mll0.2,0.1请分别输入两相流的液相和气相的密度(kg/mA3):roul,roull1000,1.64