【文章內(nèi)容簡介】 (2???2~3 分相流動模型 ? 分相流動模型簡稱分流模型 : ? 是把兩相流動看成為氣、液相各自分開的流動，每相介質(zhì)有其平均流速和獨立的物性參數(shù)。而建立的流動模型。該模型的特點是：建立每一相的流體動力特性方程， 這就要求預先確定每一相占有過流斷面的份額 ， 即 ： ?（ 1） 真實含氣率 ?（ 2） 介質(zhì)與管壁的摩擦阻力和兩相介質(zhì)之間的摩擦阻力 。 ?方法：實驗研究得到相關式以及數(shù)字求解 分相流動模型的建立的條件： ? （ 1） 兩相介質(zhì)分別有各自的按所占斷面面積計算的斷面平均流速； ? （ 2） 盡管兩相之間可能有質(zhì)量交換 ， 但兩相之間是處于熱力學平衡狀態(tài) ， 壓力和密度互為單值函數(shù) 。 ? 分流模型適用于層狀流、波狀流和環(huán)狀流。 一、分流模型的基本方程式1． 連續(xù)性方程式 ? 對于穩(wěn)定的一維分相流動，其基本方程如下 : ? 取一維流段 來研究，其直徑為 ，過流斷面的面積為 ，如圖所示。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，有： dz DA 常數(shù) ?Glg dGdG ??? ? AxGGAGxGlllgggg?????????1? ?? ? ????llggggddG dxxdGdGAdG dxdG???????12．動量方程式 ? 設液相沿流程為蒸發(fā)過程，則氣相的動量方程式為： ? 忽略高次微量，可得： ? （ 1） ? ? ??? s i ndzgAdFAdpppA ggggg ?????? ?? ? glgggggg dGvvGdvvdGG ???????? s i ndzgAdFdpA gggg ????glgggg dGvdGvdvG ???同樣，液相的動量方程式為： 忽略高次微量，可得： （ 2） 將（ 244）與（ 245）相加， ? ? ??? s i ndzgAdFAdpppA lllll ?????? ?? ? llllllll dGvvGdvvdGG ?????llllll dvGdzgAdFdpA ????? ??? s i ndFdFdF lg ??lg dGdG ??? ? dzAAAAgAdzAAg llggllgg ??????????? ?????? s i ns i n? ?? ?dzgA lg ????? ??? 1s i n 用 除上式的各項 ，得： （ 3） Adz? ?? ?dzgAdFA d p lg ????? ????? 1s i n? ????????????????????? 11 39。239。22 lg vxvxdAGA? ?? ?lggdzdFAdzdp ????? ????? 1s i n1? ????????????????????? 11 39。239。22lg vxvxdAGA3．能量方程式 當介質(zhì)不對外作功時， （ 4） dEvdgddpv ????????????2s i n239。 ?39。2s i n239。 pdvdEvdgddpv ????????????? ?0)2s i n(2???? dEpvgzd??039。 ?p d v 氣相： 液相： 氣相加液相得： 整理得： （ 5） G dEvGdG gdzdpvG gggg ????????????2s i n239。 ?G dEvGdG gdzdpvG llll ????????????2s i n239。 ?? ? Gd EvGvGdGg d zdpvGvG llggllgg ??????????????22s i n2239。39。 ?? ?? ?dzdpvxxvlg39。39。 1 ???? ?? ? dzdEvxvxdzdAGgdz lg????????????????????2239。32239。321212s i n??? 表示兩相介質(zhì)與管壁摩擦以及兩相介質(zhì) 相對運動時在界面上所引起的機械能損失 。 比較（ 3）式與（ 5）式，得： （ 5）式較（ 3）式復雜，故常用（ 3）式來計 算壓降，但（ 3）式對塞狀流和環(huán)狀流中有時 會在管壁上出現(xiàn)的液相倒流時不適用。 dzdE二、分流模型的壓差計算式 ? （ 3）式第一項 —— 摩擦產(chǎn)生的壓漿 全液相折算系數(shù) （ 6） dzdFA120200 11 ???? ?dzD dzAdzdFAdzdF ??202202022004)(42?????????dzDDd zAGfdzDDd zvflll????????????????????????????????20239。02 ????????AGDvf l 第二項：復合函數(shù)求導，整理得： （ 7） ? ? ? ?? ?2239。2239。239。39。111122???????????????????????????????????????????????AGvxvxpxvxxvdzdx gllg?????? ?? ?wAGvxvxxpdpdvxdzdp glg????????????????????????????????????????2239。2239。239。211????將（ 6）式、（ 7）式帶入（ 3）式得： 239。2?????????????????????????????????????AGwpdpdvxdzdpdzdp g ??? ?? ?lgl gAGDvf?????? ?????????? 1s i n2 20239。02??????????????????????AGwxydzdx ?整理得： （ 8） ? ?? ? ???????????lgl gAGDvfdzdp ?????? 1s i n2 20239。0? ? ? ?? ?? ?? ?2239。2239。239。22239。2239。239。39。111111122??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????AGvxvxxpdpdvxAGvxvxpxvxxvdzdxglggllg?????????式中： 上式即為分流模型的壓差公式。它很難用解析法進行積分，因此，應用該式時必須沿流程用差分法逐段計算。 ? ??? ????1122 39。39。 lg vxxvy? ?? ? 239。2239。211??gl vxvxw ????三、分流模型的簡化計算式 ? （ 1） 設氣相介質(zhì)是不可壓縮的 ， ? （ 2） 設氣相和液相的比容和密度以及全液相摩擦阻力系數(shù) ， 沿流程是不變的 。 ? （ 3） 當管道進口處的質(zhì)量含氣率 ， 出口處 ， 并且沿管道長度呈線性增加時 ， ? 常數(shù)，（ 8）式可以改寫為： 039。?dpdv g 0???p?0?xxx ???Lxdzdx 分離變量，積分， ? ?? ?lgl gAGDvfdzdp?????? ??????????? 1s i n2 20239。0? ????????????????????? 11 39。239。22lg vxvxdzdAG 除去 和 以外，均用相擬原理作實驗測定。 dzAGDvf xl??????? 0 20239。02 ?20? ?? ???????????????????? ???,0