《核反应堆两相流与沸腾传热》研究生课程教学课件（讲稿）第二章 两相流流型

27第二章两相流流型单相蒸汽国2.2两相流型分类流型图与转变准则-x-1-垂直上升管内流型种类（加热流道）滴状流若施加在加热流道上的热流密度不太高，只要流道足够长，入口为单相液体，出口可加热成环状流为单相蒸汽。在整个流动过程中，流体会先后经历单相液体、泡状流、弹状流、环状流、滴+状流和单相蒸汽等各种流型。弹状流I当热流密度较大时，可能会直接由单相液体转变为弹状流。泡状流-=0中在不加热流道内不会出现滴状流流型。单相液体

第二章 两相流流型 27 2.2 两相流型分类、流型图与转变准则  垂直上升管内流型种类（加热流道） • 若施加在加热流道上的热流密度不太高，只要 流道足够长，入口为单相液体，出口可加热成 为单相蒸汽。在整个流动过程中，流体会先后 经历单相液体、泡状流、弹状流、环状流、滴 状流和单相蒸汽等各种流型。 • 当热流密度较大时，可能会直接由单相液体转 变为弹状流。 • 在不加热流道内不会出现滴状流流型

28第二章两相流流型2.2两相流型分类流型图与转变准则1垂直下降管内流型种类Oshimowo和Charles流型图泡状流0o00000000弹状流..00降落膜流O0.0000泡状降落膜流O-O00F搅浑流D0009弥散环状流压力0.17MPa，流道直径25.4mm，空气-水两相流型图

第二章 两相流流型 2.2 两相流型分类、流型图与转变准则 28  垂直下降管内流型种类 弹状流 降落膜流 泡状降落膜流 搅浑流 泡状流 弥散环状流 Oshimowo和Charles流型图 压力0.17 MPa，流道直径25.4 mm，空气-水两相流型图

29第二章两相流流型2.2两相流型分类流型图与转变准则1垂直下降管内流型种类搅浑流降落膜流泡状降落膜流弥散环状流降落膜流：气相和液相流量均较低。随着液相流量增大，液膜卷入气泡，构0成了泡状降落膜流0随着汽、液两相流量继续增大，构成搅00浑流。ooooo0当气相流量相当大，流型由搅浑流过渡O到弥散环状流

第二章 两相流流型 2.2 两相流型分类、流型图与转变准则 29 降落膜流 泡状降落膜流 搅浑流 弥散环状流  垂直下降管内流型种类 • 降落膜流：气相和液相流量均较低。 • 随着液相流量增大，液膜卷入气泡，构 成了泡状降落膜流。 • 随着汽、液两相流量继续增大，构成搅 浑流。 • 当气相流量相当大，流型由搅浑流过渡 到弥散环状流

30第二章两相流流型国2.2两相流型分类、流型图与转变准则口垂直下降管内流型种类与垂直上升管的两相流动相比，垂直向下管的两相流型结果总体有如下不同泡状流流型不同。在上升流中，气泡分散在整个管截面，在下降流中气泡集中在管道的核心部分。当液相流量不变而气相流量增大时，小气泡将聚集成气弹，下降时弹状流比上升时稳定壹通大学下降流动中，当气液流量较低时，会出现液膜沿管壁下流。核心部分为气相的下降液膜形式。两相同时向下流动时环状流比同时向上流环状流区域宽

第二章 两相流流型 2.2 两相流型分类、流型图与转变准则 30  垂直下降管内流型种类 与垂直上升管的两相流动相比，垂直向下管的两相流型结果总体有如下不同： • 泡状流流型不同。在上升流中，气泡分散在整个管截面，在下降流中气 泡集中在管道的核心部分。 • 当液相流量不变而气相流量增大时，小气泡将聚集成气弹，下降时弹状 流比上升时稳定。 • 下降流动中，当气液流量较低时，会出现液膜沿管壁下流。核心部分为 气相的下降液膜形式。 • 两相同时向下流动时环状流比同时向上流环状流区域宽

31第二章两相流流型图2.2两相流型分类、流型图与转变准则口垂直下降管内流型种类Oshimowo和Charles流型图10定义Froude数：Fr =(iv+ j) /gD6101D为流道直径。1为考虑液体物3(d-1)d)4性修正的系数，定义为：15P元=H1 泡状流1002弹状流2lwP3降落膜流4泡沫降落膜流1下标w表示0.1MPa，20C工况5弥散环状流6搅混流下水的物性。10-110210-1100101103104Fr/a

第二章 两相流流型 2.2 两相流型分类、流型图与转变准则 31  垂直下降管内流型种类 Oshimowo和Charles流型图 定义Froude数：   2 Fr j j gD  v l D为流道直径。λ为考虑液体物 性修正的系数，定义为： 1 4 3 l l w w w                          下标w表示0.1 MPa，20 ℃工况 下水的物性