两相流及传热(二) 两相流动的流型

一、垂直管内的流型 (一)绝热情况下两相向上并流的流型 图1表示垂直管内出现的几种主要流型 (二)垂直加热管内气-液两相流的流型 在垂直加热管内,对流沸腾是产生蒸汽并形成两相混合的典型例子。垂直加热管内的流型和绝热垂直管内的流型是不相同的,其原因在于,在垂直加热管内:①热力平衡遭到破坏(管内存在着径向温度差);②局部     

两相流及传热(四) 冷凝传热

冷凝传热应用十分广泛,如蒸馏塔顶蒸气的冷凝,加热蒸气的冷凝,冷冻过程中冷冻剂蒸气的冷凝等。其主要设备有:管壳式冷凝器、空冷式冷凝器、板式冷凝器及螺旋板式冷凝器。 冷凝是指蒸气与低于蒸气露点温度的壁面接触时发生的过程。由于流型难于判断、通常归纳为两大类,即重力控制的冷凝和剪力控制的冷凝。     

减压炉管内两相传热及压降计算

本文对玉门常压渣油在减压炉炉管中被加热、气化及流动状况进行了考察.发现在减压炉立管中的流动状况和原油常压炉管中的流动状况有显著不同.即由于压强的变化,沿管程单相流转变为两相流的气化点不止一处;由于流体的节流效应,温度随气化率升高而下降.本文仍采用改进的Soave模型计算渣油的相平衡组成,然后,算出气、液两相的各种物理性质和热力学性质.说明渣油也可以分割成若干虚拟组分,进行多元组分的计算.     

两相流及传热(一) 综述

许多生产工艺过程及设备都遇到处理气、液两相混合物的问题。这种混合物在管道或设备中流动,称为两相流动或两相流。两相流中还常常伴有传热过程及相的变化。两相流的流动机理和传热动机理都与单相流很不相同。应特别指出,两相流的研究远不如单相流充分,有关压降及传热的计算公式及方法亦不如单相流的完善和准确。     

两相流及传热(五) 流动沸腾传热

沸腾传热是指液体通过传热相变为蒸气的过程。 沸腾型式有两种,即大容积沸腾(或称池式沸腾)和流动沸腾(或称对流沸腾)。 大容积沸腾是指浸没在液体池里的加热面上发生的沸腾。当加热器表面温度超过液体饱和温度一定值时,在加热器表面上形成许多气泡。由于气泡的成核,长大和脱离,同时,由于自然对流的作用,形成了复杂的流体运动。     

两相流板翅式换热器的传热计算

介绍板翅式换热器两相流的传热计算方法，提出平均流量的概念；根据冷凝量的多少采用不同的计算方法来求取部分冷凝时的传热系数，并给出部分冷凝或部分蒸发时的通用计算公式。     

气水两相垂直管流压降计算方法

本文介绍了应用Ｈａｇｅｄｏｒｎ＆Ｂｒｏｗｎ法计算气水两相垂直管流压降的方法，并与Ｏｒｋｉｚｅｗｓｋｉ法进行了对比，指出后一种方法用于气水两相垂直管流压降计算时存在的问题。     

水平井筒油水两相流压降计算模型

水平井的应用已越来越广,由于其增产效果明显,特别是对于底水油藏,能有效地延缓地水锥进的速度,从而为油田创造巨大的经济效益。以前人们都普遍把水平井视为无限导流,即：从根端段到指端段几乎没有压降消耗。但是随着水平井的技术越来越成熟,大位移水平井开始出现,水平井筒中的压降已不容忽视。对水平井筒油水两相变质量分层流动进行了微元分析,考虑壁面入流对其中油水两相变质量分层流动压降的影响,运用连续性方程和动量守恒方程,得出了水平井筒油水两相变质量分层流动的基本模型和压降计算模型,通过模型求解揭示了在壁面入流条件下沿水平井筒的压降分布。     

闸阀、孔板两相流压降的计算

近卅多年来,在两相流的许多方面进行了大量的研究,但仍缺少在阀门、孔板等管件上两相流压降的资料。本文简要介绍1983年4月在英国召开的“多相流物理模型”国际会议上英Stratholyde大学H.C.Simpson等人发表的题为“通过闸阀和孔板的两相流动”的论文内容。论文共分五部分,即:前言、实验装置和仪表、理论分析、实验与理论估算的比较和结论。     

气液两相流管流压降计算理论综述

本文综述了石油开采工业中气液两相压降计算理论的主要发展及研究成果,从早期的借鉴单相流计算方法,到目前广泛采用的依据流型和流态、考虑流体与管道和气液相面相互作用的理论,阐述了摩阻系数的计算方法,以便为气—液两相流管道的设计提供理论依据。     

井筒两相流传热计算—地层温度

油井井筒液体的热量损失取决于井筒附近地层温度分布,有关井筒附近地层温度分布的计算,雷米(Ramey)曾于1962年建立了相应的计算模型,但模型中无穷小井筒半径的假设在某些情况下是不合理的,甚至会产生错误的预测结果。本文在考虑合理边界条件情况下提出了计算井筒传热计算的精确模型,该模型实施叠加原理后同样适用于井壁与地层传热速度为变量的情况。当无因次时间t_D>10时,本文的计算结果与雷米(Ramey)经典模型完全一致,但当t_D>10时二者差异较大。这种差异就使得经典模型在某些方面的应用受到限制,例如利用井温测井资料估算原始地层温度,以及确定周期性注蒸汽时的井底温度等方面。另外,本文还提出了一个近似代数式来代替无因次地层温度t_D的积分式,这个代数式的计算精度对绝大多数工程问题来说是足够的,有关该式的使用情况将在本文的第二部分中详细介绍。     

井筒两相流传热计算—井筒液体温度

井筒内液体温度主要受井筒向周围地层的热损耗速度的影响。此外,它还与液体所在位置深度、生产或注入时间等影响因素有关。本文提出了一种新的估算井筒两相稳定流动时液体温度的模型,该模型使用了本文第一部分热扩散方程的解,并且考虑了对流和热传导对井筒液体温度的影响。模型中有关井筒两相流的流动规律的描述是采用汉森(HaSan)和卡波尔(Kabir)模型。此外,本文的计算实例展示了井筒液体温度分布计算的全过程,计算结果表明油套环空介质的对流作用对井筒液体温度的影响是十分严重的。在过去,由于绝大多数模型在估算井筒液体温度随深度变化方面的作用的局限性,结果造成用户在求井筒液体温度时多采用井底温度和井口温度的线性插值。井口温度的实测值和预测值间存在的较大差异的事实说明井筒液体温度分布不是线性的。研究结果还发现由于存在焦尔-汤普森(Joule-Thompson)效应,自由气体的增加会导致井口温度下降,因而雷米(Ramey)提出的单相流井筒温度计算式不适宜于两相流。为此,本文提出一个两相流井筒温度计算式。     

折流板型管壳式换热器壳程传热和压降计算方法(贝尔法)

本文介绍的方法是以美国台立华大学工程试验站学报第五期上刊登的“管壳式换热器协作研究课题最终报告”中的研究总结为依据。本方法假定壳侧的传热和压降特性等于同换热器横流区相当的理想管束的传热和压降,但要对由于折流板以及流体流过机械结构所要求的各种间隙的泄漏和旁路所引起的流动状态的变化造成的影响进行修正。     

两相流安全阀的计算

两相流动的特性涉及每一相的流量、物理性质及相际之间的相互作用等诸多因素，加之两相可能存在的各种流型，故比单相流动要复杂得多。使用理想喷嘴（流动过程中无摩擦损失，即等熵流动）的概念，以均相平衡模型（HEM）为基础，利用经验公式将繁琐的多次等熵闪蒸计算进行简化，阐述了用于两相流安全阀计算的简捷方法，与严格的等熵闪蒸计算比较，相对误差一般小于5％，并举例进行了说明。     

原油加热炉管内两相传热及压力降计算

本工作用 IRIS-60电子计算机,计算了胜利原油在常压加热炉炉管中流动时,气液两相传热及压力降的情况。得出了每根炉管转向处的温度 t、压强 p、汽化分率 e 及该管的有效热负荷 Q。计算结果与某炼油厂常压炉的现场标定数据作了比较,在辐射室炉管进口处的相对误差:温度为1.20%,压强为18.9%。本工作采用了 Soave 模型,计算原油全馏份的相平衡组成,并直接算出气液两相的各种物理性质和热力学性质,如密度、粘度、热焓、蒸气压等。本工作证明,将原油分割成若干虚拟组份,进行多元组份的计算是可取的。     

油管内气水两相流动压降的计算

本文介绍了按流动型态计算油管内气、水两相流动压降的方法,对四川某些气水同产井,特别是环雾流出现的井次较多、井段较长的地区,具有一定的意义。希望有关矿区结合生产实际,对本方法进行探索试验,并请将验证结果告诉本刊。     

微细通道EHD两相流传热研究

以去离子水为工质,分别对1 mm×2 mm、2 mm×2 mm和3 mm×3 mm 3种矩形槽道进行了EHD两相流传热试验研究。结果表明,两相流饱和沸腾时,传热系数随着热流密度的增大而增大。在相同的热流密度下,槽道尺寸越小,槽道的饱和沸腾传热系数越大。在外加直流电压低于16 kV时,传热系数随外加电压的增加而明显增加;在16~20 kV之间,传热系数随电压的增加变得平缓;当电场电压高于20 kV后,传热系数随着电场强度的增加反而降低。这说明在EHD两相流强化传热中存在最佳强化电压。     

往复振动筛板萃取柱内单相流和液—液两相流的压降

从流体动力学基本的原理出发，建立了往复振动筛板萃取柱内单相流和液－液两相流的压降方程。采用文献报道的脉冲筛板萃取柱内单相流动的实验数据和本研究在内径为９１ｍｍ的往复振动筛板萃取柱获得的液－液两相流动的实验数据，对所建立的压降方程进行了验证，理论计算结果与实验结果吻合良好。     

垂直管内汽液环状两相流蒸发传热的分析与计算

作者对升、降膜蒸发器中出现的汽、液环状两相流进行了分析,推出了传热计算方法,得到了传热计算的半经验式。由于本文对不同的计算方法作了统一,因此该公式应用范围较广。