垂直管内气液两相流的流型判别图
垂直管内气液两相流的流型判别图
预测垂直管内两相流的流型图较少。由于两相流的流型不易拚认，仅有的几种流型图之间差别很大。1961年Griffth和Wallis在研究液节流时提出一张流型图(图6-6)，目的是要划出二个可能发生液节流的区域，即图中的Ⅱ区。该区的范围较宽，除液节流外，还包括了
泡沫流和气泡流的一部分，因此，用这张图预侧工业上忌用的液节流比较保险。这也许就是它在工业上得到广泛应用的原因。本章也建议用这张图来判别垂直炉管内气液两相流的流型。它的坐标按下两式计算:
(2.4)炉管内气液两相流的适宜流型
同一般工业管道一样，炉管内不允许出现液节流，因为这种流型会产生水击，发生很大的噪声，严重时会损坏炉管。炉管与一般工业管道不一样的地方是炉管内的流型还要从传热方面提出限制，为了避免油料局部过热发生裂解，炉管内气、液两相流的流型最好是雾状流。
在局部地方，例如泡点附近，要达到雾状流比较困难，也允许出现环状流或分散气泡流。除此之外，其他流型均应避免。值得指出的是，当按计算的坐标值在流型图上找出的定位点比较靠近分界线时，要考虑到气、液两相因为不稳定，有跨过分界线变为另一种流型的可能性。当定位点表示的流型完全不符合要求的，可以缩小炉管直径或加大注人的水蒸气童来获得适宜的流型。
在逐级扩径的汽化段炉管内，不适宜的流型一般出现在每种管径的始端，在继续流动中，随着吸热量的增加和压力的降低，汽化率增加，流速也增加。如果始端流型符合要求，则该管径炉管其他部位的流型也会符合要求。因此，流型判别计算只需对各种管径的始端进行。
3)高流速限制
炉出口条件P1、t1，和e1。;是必须满足的工艺要求。其中，压力p1由与炉子相接的转油线及其后的设备的压力来确定。而温度t1和汽化率e1则靠汽化段炉管的正确设计来满足。如果炉管直径过小，计算流速超高，往往会出现计算流速超过临界流速的情况，此时在炉管与转油线相接的截面突然扩大处，压力和温度陡降，汽化率陡升。压力的陡降是由截面突然扩大的涡流损失造成的，而温度陡降和汽化率陡升则意味着大量的显热转化为潜热。这种情况下，炉出口条件p1，t1只出现在截面扩大了的转油线内，而出口炉管内的压力和温度却远高于p1和t1，汽化率则远低于e1。在转油线上测得的低油温只是一种假象，炉管内的油温可能超过显著裂解温度很多。在炉内管径扩大处的小管径一侧，即每种管径的终端，都可能出现类似的情况。为了减少压降，避免油温超限，必须对计算流速进行限制。一般要求计算的气液混合流速不超过临界速度的80%~90%。为此，需要在每种炉管直径的终端，用
（6-2）式计算临界速度。当发现计算流速超过临界流速的90%时，就应扩大炉管直径。
当流速接近临界速度时，还会发生振动和噪声，甚至造成炉管损坏。这是限制管内流速不能太高的另一个原因。
气液两相流
气液两相流流型识别理论的研究进展 摘要：介绍了气液两相流的识别理论，探讨了气液两相流流型的划分方法。叙述了两相流流型软测量方法，并重点介绍了图像处理识别、在线流型技术识别、神经网络、基于压差波动理论、混沌理论等识别流型的新方法。 关键词：气液两相流；流型识别 0 引言 相的概念通常是指某一系统中具有相同成分及相同物理、化学性质的均匀物质成分，各相之间有明显可分的界面。从宏观的角度出发，可以把自然界的物质分为三种，即:气相、液相和固相。单相物质的流动称为单相流，如气体流或液体流。所谓两相流(Two-Phase Flow)或多相流(Multiphase Flow)是指同时存在两种或多种不同相的物质的流动。 近年来随着国内外石油和天然气工业的发展，迫切需要开发出精度较高的油气水三相流量在线测量仪，以便掌握各个油井的生产动态。然而，多年来尽管在这方面进行了大量的研究工作，取得了一些进展，但是仍然没有彻底清晰地认识和了解油气水三相混合物的流动型态。在现今的多相流检测技术领域中，流型的识别问题变得越来越重要。 1 两相流流型 由于存在一个形状和分布在时间和空间里是随机可变的相界面，而相间实际上又存在一个不可忽略的相对速度，致使流经管道的分相流量比和分相所占的管截面比并不相等。这就导致了两相流动结构多种多样，流型十分复杂。流型是影响两相流压力损失和传热特性的重要因素。两相流各种参数的准确测量也往往依赖于对流型的了解。因此为了对两相流的特征参数进行测量，必须了解它们的流型。 1.1垂直上升管中气液两相流流型 （1）、泡状流（Bubbly Flow）：气泡以不同尺寸的小气泡形式随机离散分布在流动的液体中。显然，此时气体为离散相，而液体为连续相。随着气速的增加，气泡尺寸会不断增大。 （2）、段塞流（Slug Flow）：在气泡流动中当气泡的浓度增高时，气泡聚合为直径接近于管内径的塞状或炮弹状气泡，气泡前端部分呈现为抛物线形状。在这些塞状气泡之间可带有小气泡的液团。当气泡快速上升时，液体在气泡与管内壁间的间隙中流动。 （3）、混状流（Churn Flow）：当气泡速度进一步增大时，段塞流中的气泡速度也随之增加并产生破裂、碰撞、聚合和变形，与液体混合成为一种不稳定的上下翻滚的湍动混合物。此时气液两相界为离散相。 （4）、环状流（Annular Flow）：液流沿着管道的内壁形成一层液体薄膜，而气流则在管道中央流动。这样，气液两相都变成了连续相。不过，在这种情况下，管道中央的气体通常还夹带着一些液滴一起流动。 （5）、液丝环状流（Wispy－Annular Flow）：当气液两相流为环状流时，继续增加液相流量，管壁的液膜将加厚且含有小气泡，中心的液滴浓度增加，被中心
气液两相流 整理
第一章概论 相的概念：相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开 两相流动的处理方法：双流体瞬态模拟方法和精确描述物理现象的稳态机理模型是多相管流研究的主要方法 目前研究存在的问题：1、多相流问题未得到解析解；2、油气水三相流的研究不够深入；3、水平井段变质量流动研究较少；4、缺乏向下流动的综合机理模型；5、缺乏专用研究仪器 气液两相流的分类：1、细分散体系：细小的液滴或气泡均匀分散在连续相中 2、粗分散体系：较大的气泡或液滴分散在连续相中 3、混合流动型：两相均非连续相 4、分层流动：两相均为连续相 气液两相流的基本特征： 1、体系中存在相界面：两相之间也存在力的作用，出现质量和能量的交换时伴随着机械能的损失 2、两相的分布情况多种多样：两相流动中两相介质的分布称为流型 3、两相流动中存在滑脱现象：相间速度的差异称为滑脱，滑脱将产生附加的能量损失 4、沿程流体体积流量有很大变化，质量流量不变 气液两相流研究方法： 1、经验方法：从气液两相流动的物理概念出发，或者使用因次分析法，或者根据流动的基本微分方程式，得到反映某一特定的两相流动过程的一些无因次参数，然后依据实验数据整理出描述这一流动过程的经验关系式。 优点：使用方便，在一定条件下能取得好的结果 缺点：使用有局限性，且很难从其中得出更深层次的关系 2、半经验方法：根据所研究的气液两相流动过程的特点，采用适当的假设和简化，再从两相流动的基本方程式出发，求得描述这一流动过程的函数关系式，最后用实验方法确定出函数关系式中的经验系数。 优点：有一定的理论基础，应用广泛 缺点：存在简化和假设，具有不准确性 3、理论分析方法：针对各种流动过程的特点，应用流体力学方法对其流动特性进行分析，进而建立起描述这一流动过程的解析关系式。 优点：以理论分析为基础，可以得到解析关系式 缺点：建立关系式困难，求解复杂 研究气液两相流应考虑的几个问题： 1、不能简单地用层流或紊流来描述气液两相流 2、水平或倾斜流动是轴不对称的 3、由于相界面的存在增加了研究的复杂性 4、总能量方程中应考虑与表面形成的能量问题 5、多相流动中各相的温度、组分的浓度都不是均匀的，相之间有传热和传质 6、各相流速不同，出现滑脱问题，是多相流研究的核心与重点 流动型态：相流动中两相介质的分布状况称为流型或两相流动结构 流型图：描述流型变化及其界限的图。把流型变换的实验数据加以总结归纳后，按照两个或多个主要的流动参数绘成曲线，便可以得到流型图。 影响流型的因素：1、各相介质的体积比例2、介质的流速3、各相的物理及化学性质(密度、粘度界面张力等)4、流道的几何形状5、壁面特性6、管道的安装方式 流型分类：1、根据两相介质分布的外形划分；垂直气液两相流：泡状流、弹状流、段塞流、环状流、雾状流。水平气液两相流：泡状流、团状流、层状流、波状流、冲击流、环状流、雾状流。 2、按流动的数学模型或流体的分散程度划分为：分散流、间歇流、分离流。 两种分类方法的比较：第一类划分方法较为直观；第二类划分方法便于进行数学处理 气液两相流的特性参数： 质量流量:单位时间内流过过流断面的流体质量，kg/s， 气相质量流量:单位时间内流过过流断面的气体质量，kg/s， l g G G G+ =
气液两相流
热物理量测试技术1 概述 两相流广泛应用于热能动力工程、核能工程、低温工程以及航天领域等许多领域。所谓两相流，广义上讲是指一种物质或两种物质在不同状态下的流动，其中气体和液体一起流动称为气液两相流。对于两相流中的气液混合物，它们可以是同一种物质，即汽—液(如水和水蒸气)，也可以是两种不同的物质，即气—液(如水和空气混合物)。气液两相流是一个相当复杂的问题，。在单相流中，经过一段距离之后，就会建立一个稳定的速度场。但对于两相流，例如蒸汽和水，则很难建立一个稳定的流动，因为在管道流动中有压降产生，由于此压降作用会产生液体的蒸发，所以在研究气液两相流时必须考虑两相间的传热与传质问题。 两相流学科还处于半经验半理论阶段，对于两相流的流动和传热规律进行研究时，除了依靠各种数学物理模型外，还要依靠实验，这就需要两者相结合从而更好地进行研究。 2 两相流压降测量[1] 压降，即两相流通过系统时产生的压力变化，是两相流体流动过程中的一个重要参数。保持两相流体流动所需的动力以及动力系统的容量和功率就取决于压降的大小。一般说来，两相流体流动时产生的压降一般由三部分组成，即摩擦阻力压降、重位压降、加速压降，管道系统出现阀门、孔板等管件时，还需测量局部压降。目前，常用差压计或传感器来测量两相流压降。 2.1 利用差压计测量压降 应用差压计测量气液两相流压降的测量原理图如图1所示。所测压降为下部抽头的压力与上部抽头压力之差。在差压计的Z1截面上可列出压力平衡式如下： （2.1）式中，为取压管中的流体密度；为差压计的流体密度。 由（2.1）可得： （2.2）由上式可知，要算出压降的值，必须知道取压管中的流体密度和差压计读数。 当管中流体不流动时：
数据流图试题及答案
【问题1】（1）费用单 （2）待租赁房屋列表 （3）看房请求 （4）变更房屋状态请求 【问题2】（5）房主信息文件 （6）租赁者信息文件 （7）房屋信息文件 （8）看房记录文件 【问题3】（1）起点：房主终点：变更房屋状态数据流名称：变更房屋状态请求 （2）起点：租赁者终点：登记租赁者信息数据流名称：租赁者信息 （3）起点：租赁者终点：安排租赁者看房数据流名称：看房请求试题一（共15分） 阅读以下说明和图，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。 【说明】 某高校欲开发一个成绩管理系统，记录并管理所有选修课程的学生的平时成绩和考试成绩，其主要功能描述如下： 1. 每门课程都有3到6个单元构成，每个单元结束后会进行一次测试，其成绩作为这门课程的平时成绩。课程结束后进行期末考试，其成绩作为这门课程的考试成绩。 2. 学生的平时成绩和考试成绩均由每门课程的主讲教师上传给成绩管理系统。
3. 在记录学生成绩之前，系统需要验证这些成绩是否有效。首先，根据学生信息文件来确认该学生是否选修这门课程，若没有，那么这些成绩是无效的；如果他的确选修了这门课程，再根据课程信息文件和课程单元信息文件来验证平时成绩是否与这门课程所包含的单元相对应，如果是，那么这些成绩是有效的，否则无效。 4. 对于有效成绩，系统将其保存在课程成绩文件中。对于无效成绩，系统会单独将其保存在无效成绩文件中，并将详细情况提交给教务处。在教务处没有给出具体处理意见之前，系统不会处理这些成绩。 5. 若一门课程的所有有效的平时成绩和考试成绩都已经被系统记录，系统会发送课程完成通知给教务处，告知该门课程的成绩已经齐全。教务处根据需要，请求系统生成相应的成绩列表，用来提交考试委员会审查。 6. 在生成成绩列表之前，系统会生成一份成绩报告给主讲教师，以便核对是否存在错误。主讲教师须将核对之后的成绩报告返还系统。 7. 根据主讲教师核对后的成绩报告，系统生成相应的成绩列表，递交考试委员会进行审查。考试委员会在审查之后，上交一份成绩审查结果给系统。对于所有通过审查的成绩，系统将会生成最终的成绩单，并通知每个选课学生。 现采用结构化方法对这个系统进行分析与设计，得到如图1-1所示的顶层数据流图和图1-2所示的0层数据流图。 图1-1 顶层数据流图
浅析气液两相流及其应用
浅析气液两相流及其应用 浅析气液两相流及其应用 摘要：气液两相流存在于石油、天然气、动力、化工、水利、航天、环境保护等工业中，其研究已成为国内外学者广泛关注前沿学科。本文概要性的描述了气液两相流的应用背景、流动型式，并介绍了气液两相流参数检测的手段和两相流计算的基本方法。 关键词：气液两相流流动型式参数检测计算方法 1.气液两相流的应用背景 近些年来，石油、天然气、动力、化工、水利、航天、环境保护等工业的迅速发展促进了气液两相流的研究和应用。在实际应用中可以将凝析天然气简化的看作气相为甲烷，液相为水的气液两相流[3]。为了在实现天然气井口对凝析天然气气、液两相流量的实时在线测量，需要对其进行相应研究。再如，火力发电厂中锅炉的汽水分离、蒸发管中的汽水混合物的流动都属于气液两相流问题[1]。 2.气液两相流的流动型式 气液两相流中气液两相的分界面多变，其流动结构受各相的物理特性、各相流量、压力、受热、管道布置等影响。在不同的流型下，两相流的流体力学特性不同，因此为了研究两相流的运动规律，必须研究其运动型式。 在水平管道中，气液两相流常见流动形态如图1所示。 图1 水平管道中气液两相流流型 水平管中，气泡流的特征为液相中带有散布的细小气泡，由于受到重力的影响，气泡多位于管子上部。随着泡状流中的气相流量的增加，气泡聚结成为气塞，气塞一般较长，且多沿管子上部流动。当气、液两相流速均较小，会受到重力分离效应产生分层流，而当分层流动中气相速度较大时，气液的交界面将产生扰动波形成波状流。若气相速度再增大，则气液分界面由于剧烈波动将有一部分与管道顶部接触，分隔气相成为气弹，从而形成弹状流，大气弹则将在管道上部高速运动。
井筒气液两相流基本概念
第二节井筒气液两相流基本概念 一、教学目的 掌握井筒气液两相流动的特点、流态及其特征；井筒气液两相流动中能量平衡方程的推导以及压力分布计算的方法（按压力增量迭代和按深度增量迭代方法）。 二、教学重点、难点 教学重点： 1、气液两相流的特性； 2、井筒气液两相流动的能量平衡方程。 教学难点： 1、滑脱及其特征； 2、气液两相流动的能量平衡方程。 三、教法说明 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关流态图形。 四、教学内容 本节主要介绍两个方面的问题： 1.井筒气液两相流动的特性. 2.井筒气液两相流能量平衡方程及压力分布计算步骤. (一) 井筒气液两相流动的特性 相的概念:相是体系中具有相同化学组成和物理性质的一部分，与体系的其它均匀部分有界面隔开。 例如：水--冰系统、泥浆、油--气--水等均是多相体系
油气是深埋于地下的流体矿藏。随压力的降低，溶解气将不断从原油中逸出，因此，井筒中将不可避免地出现气液两相流动。采油设备的优化设计和工况分析、油气集输设计等都离不开气液两相流的理论与计算方法。 2、气液混合物在垂直管中的流动结构——流动型态的变化 流动型态（流动结构、流型）： 流动过程中油、气的分布状态。 影响流型的因素：
气液体积比、流速、气液界面性质等。 ①纯液流 当井筒压力大于饱和压力时，天然气溶解在原油中，产液呈单相液流。 ②泡流 井筒压力稍低于饱和压力时，溶解气开始从油中分离出来，气体都以小气泡分散在液相中。 滑脱现象： 混合流体流动过程中，由于流体间的密度差异，引起的小密度流体流速大于大密度流体流速的现象。 如：油气滑脱、气液滑脱、油水滑脱等。 特点：气体是分散相，液体是连续相； 气体主要影响混合物密度，对摩擦阻力影响不大； 滑脱现象比较严重。 ③段塞流 当混合物继续向上流动，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡
数据流图画法要求
数据流图（DFD）画法要求 一、数据流图（DFD） 1.数据流图的基本符号 数据流图由四种基本符号组成，见图5－4－1所示。 图5－4－1 数据流图的基本符号 例：图5－4－2是一个简单的数据流图，它表示数据X从源S流出，经P加工转换成Y，接着经P加工转换为Z，在加工过程中从F中读取数据。 图5－4－2数据流图举例 下面来详细讨论各基本符号的使用方法。 2.数据流
数据流由一组确定的数据组成。例如“发票”为一个数据流，它由品名、规格、单位、单价、数量等数据组成。数据流用带有名字的具有箭头的线段表示，名字称为数据流名，表示流经的数据，箭头表示流向。数据流可以从加工流向加工，也可以从加工流进、流出文件，还可以从源点流向加工或从加工流向终点。 对数据流的表示有以下约定： 对流进或流出文件的数据流不需标注名字，因为文件本身就足以说明数据流。而别的数据流则必须标出名字，名字应能反映数据流的含义。 数据流不允许同名。 两个数据流在结构上相同是允许的，但必须体现人们对数据流的不同理解。例如图5－4－3(a)中的合理领料单与领料单两个数据流，它们的结构相同，但前者增加了合理性这一信息。 两个加工之间可以有几股不同的数据流，这是由于它们的用途不同，或它们之间没有联系，或它们的流动时间不同，如图5－4－3(b)所示。 （a）（b）（c） 图5－4－3 简单数据流图举例 数据流图描述的是数据流而不是控制流。如图5-4-3 (c)中，“月末”只是为了激发加工“计算工资”，是一个控制流而不是数据流，所以应从图中删去。 3.加工处理 加工处理是对数据进行的操作，它把流入的数据流转换为流出的数据流。每个加工处理都应取一个名字表示它的含义，并规定一个编号用来标识该加工在层次分解中的位置。名字中必须包含一个动词，例如“计算”、“打
气液两相流
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要。 1 两相流流型由于存在一个形状和分布在时间和空间里是随机可变的相界面，而相间实际上又存在一个不可忽略的相对速度，致使流经管道的分相流量比和分相所占的管截面比并不相等。 这就导致了两相流动结构多种多样，流型十分复杂。 流型是影响两相流压力损失和传热特性的重要因素。 两相流各种参数的准确测量也往往依赖于对流型的了解。 因此为了对两相流的特征参数进行测量，必须了解它们的流型。 1.1 垂直上升管中气液两相流流型（1）、泡状流（Bubbly Flow）：气泡以不同尺寸的小气泡形式随机离散分布在流动的液体中。 显然，此时气体为离散相，而液体为连续相。 随着气速的增加，气泡尺寸会不断增大。 （2）、段塞流（Slug Flow）：在气泡流动中当气泡的浓度增高时，气泡聚合为直径接近于管内径的塞状或炮弹状气泡，气泡前端部分呈现为抛物线形状。 在这些塞状气泡之间可带有小气泡的液团。 当气泡快速上升时，液体在气泡与管内壁间的间隙中流动。 （3）、混状流（Churn Flow）：当气泡速度进一步增大时，段塞流中的气泡速度也随之增加并产生破裂、碰撞、聚合和变形，与液体混合成为一种不稳定的上下翻滚的湍动混合物。 此时气液两相界为离散相。
数据流图的构成与绘制步骤
第4章 1．简述需求分析中现行系统调查、新系统逻辑方案的提出等活动的详细内容、关键问题、主要成果及其描述方法。
系统调查 (1)组织机构的调查 了解组织的机构状况。即各部门的划分及其相互关系、人员配备、业务分工、信息流和物流的关系等等。组织机构状况可以通过组织结构图来反映。所谓组织机构图就是把组织分成若干部分，同时标明行政隶属关系，信息流动关系和其他关系。 (2)业务处理状况调查 为了弄清楚各部门的信息处理工作，哪些与系统建设有关，哪些无关，就必须了解组织的业务流程。系统分析人员应按照业务活动中信息流动过程，逐个调查所有环节的处理业务、处理内容、处理顺序和对处理时间的要求，弄清楚各个环节需要的信息内容、信息来源、去向、处理方法、提供信息的时间和信息形态等。 (3)现行系统的目标、主要功能和用户需求调查 只有充分了解现行系统的目标和功能以及用户需求，才能发现存在的问题，寻找解决问题的途径，也使新系统开发成为可能。 (4)信息流程调查 开发信息系统必须了解信息流程。业务流程虽然在一定程度上表达了信息的流动和存储情况，但仍含有物资、材料等内容。为了用计算机对组织的信息进行控制，必须舍去其他内容，把信息的流动、加工、存储等过程流抽象出来，得出组织中信息流的综合情况。描述这种情况的就是数据流图。 (5)数据及功能分析 有了数据流图后，要对图中所出现的数据和信息的属性进一步分析，包括编制数据词典、数据存储情况分析及使用情况分析。同时还要对数据流图中的各个加工逻辑进行描述。可用的工具有决策树、决策表、结构化语言等。 (6)系统运营环境分析 目前我国许多企业组织的信息系统处于停滞状态的主要原因是系统对环境环境的适 应性而非技术问题。因此，必须对系统的应用环境进行认真地调查分析，充分考虑各种可能发生的变化，以提高系统开发的质量。 新系统逻辑方案的提出 (1) 现行系统的薄弱环节 (2) 新系统的总体功能需求
气液两相流流型实验报告
气液两相流流型实验报告 实验名称：气液两相流流型 实验目的： 1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使用； 2. 掌握常见两相流流型的划分方法及相关规律，观察水平管中不同流型的特点； 3. 根据各工况点实验数据绘制两相流流型图，并与典型流型图做比较。 实验任务： 实验测量数据： ,,,. (1) 测取不同情况下气相，液相流量；记录P P t t w 气减室 (2) 判别流型 要求： (1) 实验数据汇总表； (2) 绘制αβ -曲线 (3) 根据实验数据用Weisman图判别流型 实验原理 1、水平管道中气液两相流流型的划分及各流型特征 在水平管道中的气液两相流，由于重力影响使流型结构呈现不对称性，因而水平管中的流型特征变得较为复杂。Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，一般把水平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。 （1）泡状流 在泡状流中，气相是以分离的气泡散布在连续的液相内，气泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含气率低时出现。 （2）塞状流 在塞状流中，小气泡结合大气泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，大气泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在大气泡之间还存在一些小气泡。 （3）层状流 在层状流中，两个相的波动被一层较光滑的分界面隔开，由于重力和密度不同，气相在上部液相在下部分开流动。层状流只有在气相和液相的速度都很低时才出现。 （4）波状流
当气流速度增大时，在气、液分界面上掀起了扰动的波浪，分界面由于受到沿流动方向的波浪作用而变得波动不止。 （5）弹状流 当气体流速更高时，分界面处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以高速沿管道向前推进的弹状块。 （6）环状流 当气体流速进一步增高时，就形成气核和环绕管周的一层液膜，液膜不一定连续均匀的环绕整个管周，管子的下部液膜较厚，在气芯中也夹带有液滴。 表1水平绝热管中的流型变化 A表示环状流（annular）；B表示气泡（bubble）； BTS表示中空气弹（blow through slug）；D表示液滴（droplet）； F表示液膜（film）；IW表示平缓波（inertial wave）； LRW表示大翻卷波（large roll wave）；PB表示气栓加气泡（plug＆bubble）；PF 表示气栓加泡沫（plug＆froth）；R表示涟漪波（ripple）； RW表示翻卷波（roll wave）；S表示气弹（slug）；ST表示层状流（stratified）。
气液两相流观察与管道阻力的测定
气液两相流的观察与管阻测定 一、实验目的 （1）了解垂直上升管中气液两相流的不同流型； （2）学习管路阻力损失（ h）、管路摩擦系数（λ）、管件局部阻力系数（ζ） f 的测定方法，并通过实验了解它们的变化规律，巩固对流体阻力基本理论 的认识； （3）学习对数坐标纸的用法； 二、实验任务 （1）调整气液流速，观察不同气液比下两相流的变化； （2）测定流体流经直管时的摩擦系数与雷诺系数的关系； （3）测定流体流动属滞留状态时，直管摩擦系数与雷诺系数的关系； （4）测定o 90标准弯头的局部阻力系数。 三、试验方法及其理论原理 1．气液两相流流型 在气液比不同的条件下，气液两相流可形成泡状流、弹状流（柱塞流）、环状流等形式。实验时，通过调整气液两相的流量，实现气液比的不断增大，观察流型变化。
2. 管道摩擦系数测定法 直管的摩擦系数是雷诺数和管的相对粗糙（d ε ）的函数，即)(Re,d εφλ=， 因此，相对粗糙度一定，λ与Re 有一定的关系。根据流体力学的基本理论，摩擦系数与阻力损失之间存在如下的关系： 2 2 u d l h f λ = （1） 式中：f h ——阻力损失，kg J ； l ——管段长度，m ； d ——管径，m ； u ——平均流速，s m ； λ——摩擦系数。 管路的摩擦系数是根据这一原理关系来测定的。对已知长度、管径的直管，在一定流速范围内，测定阻力损失，然后按式（1）求出摩擦系数。根据能量恒算方程 f h u g z P u g z P +++=+++2 22 22211 ρωρ （2） 在一条等直径的水平管上选取两个截面，测定λ～Re 的关系，则这两截面间管段的阻力损失变简化为 ρ 2 1P P h f -= （3） 两截面管段的压力差为（21P P -）可用U 形管压差计测量，也可以使用压力变送器进行测量。 用流量计测定流体通过已知管段的流量，在已知d 的情况下流速可以通过式u d V 24 π = 计算，由流体的温度可查得流体的密度ρ、粘度μ，因此，对于每 一组测得的数据可分别计算出对应的λ和Re 。 管道内气液两相流的摩擦阻力计算 管道内气液两相流的摩擦阻力计算主要采用洛克哈特—马蒂内利计算方法，
汽液两相流原理
最新型SWQ－4型汽液两相流自调节液位控制器 ________________________________________ 1．技术简介： 1.1. 最新型SWQ-4型升级版（前几代产品已经淘汰）是在前几代产品的基础上，为解决以往应用过程中所存在的问题而研制的。较前几代产品在技术性能上有了质的突破。克服了以往稳定性相对较差以及调节控制范围较小的弊端（2、3型产品一般只能在100%～70%负荷范围工作），尤其是低负荷调节控制能力较差的缺点。所以它较前几代产品的最大特点是：调节幅度更大，适应变工况能力更强，水位保持更稳定。在勿需安装出入口阀的情况下它的传感器和调节系统的结构可以保证运行负荷大幅度波动（对于200MW以下机组可达100％～30％～10％，对于300MW及600MW机组至少达到100%～30%）时，液位波动不超过±30mm。可以说最新型SWQ-4型升级版产品，已将汽液两相流自调节液位控制器技术推向了新的高度，更加体现了它的先进性和科学性。而这是传统的机械浮球式、电动式、气动式所无法比拟的，是理想的更新换代产品。这也是该产品之所以越来越受到广大用户青睐的根本所在。 1.2. 产品主要特点: 高科技、高品质，工作原理先进，概念新颖，无机械运动部件，无蚀点，无电气、气动元件，无泄漏，运行安全可靠，使用寿命长，无任何外力驱动，属自力式智能调节。 1.3. 技术特性 1.3.1. 使用范围广，适应性强； 1.3. 2. 液位自调节稳定: 由于该装置可实现机组各种工况下液位自动连续调节, 故液位处于相对稳定状态； 1.3.3. 安全可靠性高: 无任何机械活动部件及电动传动控制系统,即勿需外力驱动，属自力式智能调节，其设计原理先进,可靠性、安全性尤为突出； 1.3.4. 寿命长: 内芯采用优质不锈钢材料, 高温下耐腐蚀, 使用寿命至少在10年以上； 1.3.5. 无故障、免维护: 使用寿命及可靠性能满足设备长周期运行； 1.3.6. 易安装: 改造旧设备简单易行，系统布置简洁、美观。 2.工作原理（参照系统示意图）： 系统示意图 ※. 构造及作用---该水位调节器由传感变送器和调节器两部分组成。传感变送器（信号管）的作用是发送水位信号和变送调节用汽；调节器的作用是控制出口水量。相当于调节器的执行机构。 ※. 工作原理---汽液两相流是基于流体力学理论、利用汽液两相流的流动特性设计的一种全新概念的水位控制器。加热器的水位上升时，传感变送器内的水位随之上升，导致发送的调节汽量减少，因而流过调节器的汽量减少，水量增加，加热器水位随之下降；反之，加热器水位下降时，传感变送器内的水位随之下降，导致变送器内的汽量增加，因而流过调节器的水量减少，加热器水位随之上升。由此实现了加热器水位的自动控制。 3. 适用范围： 适用于电力、石油、化工、造纸、印染、冶金等部门的各类热交换器的液位控制。如火电厂中6MW～600MW机组的高、低压加热器（包括末级低加和疏水泵低加），轴封加热器，生水加热器，热网加热器，高、低压连续排污扩容器、疏水膨胀器，化工部门的碱厂和粉煤灰综合利用的蒸发器等。 总之，只要有汽液界面，需要控制疏水出口流量的压力容器均可应用本产品。 4.设计参数及型号规格：
气液两相流
气液两相流 Hessen was revised in January 2021
热物理量测试技术1 概述 两相流广泛应用于热能动力工程、核能工程、低温工程以及航天领域等许多领域。所谓两相流，广义上讲是指一种物质或两种物质在不同状态下的流动，其中气体和液体一起流动称为气液两相流。对于两相流中的气液混合物，它们可以是同一种物质，即汽—液(如水和水蒸气)，也可以是两种不同的物质，即气—液(如水和空气混合物)。气液两相流是一个相当复杂的问题，。在单相流中，经过一段距离之后，就会建立一个稳定的速度场。但对于两相流，例如蒸汽和水，则很难建立一个稳定的流动，因为在管道流动中有压降产生，由于此压降作用会产生液体的蒸发，所以在研究气液两相流时必须考虑两相间的传热与传质问题。 两相流学科还处于半经验半理论阶段，对于两相流的流动和传热规律进行研究时，除了依靠各种数学物理模型外，还要依靠实验，这就需要两者相结合从而更好地进行研究。 2 两相流压降测量[1] 压降，即两相流通过系统时产生的压力变化，是两相流体流动过程中的一个重要参数。保持两相流体流动所需的动力以及动力系统的容量和功率就取决于压降的大小。一般说来，两相流体流动时产生的压降一般由三部分组成，即摩擦阻力压降、重位压降、加速压降，管道系统出现阀门、孔板等管件时，还需测量局部压降。目前，常用差压计或传感器来测量两相流压降。 利用差压计测量压降 应用差压计测量气液两相流压降的测量原理图如图1所示。所测压降为下部抽头的压力与上部抽头压力之差。在差压计的Z 截面上可列出压力平衡式如 1 下： P1+(P2?P1)P P P=P2+(P4?P3)P P P+ (P3?P1)P P P（） 式中，P P为取压管中的流体密度；P P为差压计的流体密度。
两相流流型与参数测量
预习报告 一、实验名称 两相流流型与参数测量 二、实验目的 1.了解气液两相流流型研究的意义； 2.掌握水平管道中气液两相流常见流型的特征； 3.掌握目前判别气液两相流流型的测量方法； 4.采用目测法，通过改变不同气、液两相流流量的组合工况，判别并记录流 型及流型转变区间的相关数据； 5.根据实验数据绘制Baker流型图。 三、实验原理 在水平管道中的气液两相流，由于重力影响使流型结构呈现不对称性，因而水平管中的流型特征变得较为复杂。Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，一般把水平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。 （1）泡状流 在泡状流中，气相是以分离的气泡散布在连续的液相内，气泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含气率低时出现。 （2）塞状流 在塞状流中，小气泡结合大气泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，大气泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在大气泡之间还存在一些小气泡。 （3）层状流 在层状流中，两个相的波动被一层较光滑的分界面隔开，由于重力和密度不同，气相在上部液相在下部分开流动。层状流只有在气相和液相的速度都很低时才出现。 （4）波状流 当气流速度增大时，在气、液分界面上掀起了扰动的波浪，分界面由于受到沿流动方向的波浪作用而变得波动不止。 （5）弹状流 当气体流速更高时，分界面处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以高速沿管道向前推进的弹状块。 （6）环状流 当气体流速进一步增高时，就形成气核和环绕管周的一层液膜，液膜不一定连续均匀的环绕整个管周，管子的下部液膜较厚，在气芯中也夹带有液滴。
气液两相流
气液两相流 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-
热物理量测试技术 1概述 两相流广泛应用于热能动力工程、核能工程、低温工程以及航天领域等许多领域。所谓两相流，广义上讲是指一种物质或两种物质在不同状态下的流动，其中气体和液体一起流动称为气液两相流。对于两相流中的气液混合物，它们可以是同一种物质，即汽—液(如水和水蒸气)，也可以是两种不同的物质，即气—液(如水和空气混合物)。气液两相流是一个相当复杂的问题，。在单相流中，经过一段距离之后，就会建立一个稳定的速度场。但对于两相流，例如蒸汽和水，则很难建立一个稳定的流动，因为在管道流动中有压降产生，由于此压降作用会产生液体的蒸发，所以在研究气液两相流时必须考虑两相间的传热与传质问题。 两相流学科还处于半经验半理论阶段，对于两相流的流动和传热规律进行研究时，除了依靠各种数学物理模型外，还要依靠实验，这就需要两者相结合从而更好地进行研究。 2两相流压降测量[1] 压降，即两相流通过系统时产生的压力变化，是两相流体流动过程中的一个重要参数。保持两相流体流动所需的动力以及动力系统的容量和功率就取决于压降的大小。一般说来，两相流体流动时产生的压降一般由三部分组成，即摩擦阻力压降、重位压降、加速压降，管道系统出现阀门、孔板等管件时，还需测量局部压降。目前，常用差压计或传感器来测量两相流压降。 2.1利用差压计测量压降 应用差压计测量气液两相流压降的测量原理图如图1所示。所测压降为下部抽头的压 截面上可列出压力平衡式如下： 力与上部抽头压力之差。在差压计的Z 1
P1+(P2?P1)P P P=P2+(P4?P3)P P P+(P3?P1)P P P （2.1） 式中，P P为取压管中的流体密度；P P为差压计的流体密度。 由（2.1）可得： P1?P2=(P3?P1)P(P P?P P)+(P4?P2)P P P（2.2）由上式可知，要算出压降P1?P2的值，必须知道取压管中的流体密度P P和差压计读数P3?P1。 当管中流体不流动时： P1?P2=g P P(P4?P2)（2.3） 式中，P P为两相混合物平均密度。 将式（2.3）代入（2.1）。可得两相流体静止时，差压计中读数如下： (P4?P2)（2.4） P3?P1=P P?P P P P?P P 图1气液两相流系统中的压降测量 从上面的方程式可知，为了从差压计得到压降，确定取压管中流体密度P P是十分重要的，这意味着取压管中的流体必须为单相液体或气体。因此在测量两相流压降时，需要一个装置保证取压管中永远充满液体，一般在取压管后接一个气液分离器。 图2带有气液分离器的测量系统 1-实验段；2-气液分离器；3-取压管；4-差压计；5-温度测点；6-排气阀 如图2所示，气液混合物进入气液分离器后分离，气相在上部，液相在下部，这样就可保证差压计取压管中全部为液体。但此时必须知道差压计中液体的温度，因为差压计中液体的密度与温度有关。测量时试验段中为气液混合物，因此必须对两侧的密度差进行修正。 2.2利用传感器测量压降
垂直管内气液两相流的流型判别图
垂直管内气液两相流的流型判别图 预测垂直管内两相流的流型图较少。由于两相流的流型不易拚认，仅有的几种流型图之间差别很大。1961年Griffth和Wallis在研究液节流时提出一张流型图(图6-6)，目的是要划出二个可能发生液节流的区域，即图中的Ⅱ区。该区的范围较宽，除液节流外，还包括了 泡沫流和气泡流的一部分，因此，用这张图预侧工业上忌用的液节流比较保险。这也许就是它在工业上得到广泛应用的原因。本章也建议用这张图来判别垂直炉管内气液两相流的流型。它的坐标按下两式计算: (2.4)炉管内气液两相流的适宜流型 同一般工业管道一样，炉管内不允许出现液节流，因为这种流型会产生水击，发生很大的噪声，严重时会损坏炉管。炉管与一般工业管道不一样的地方是炉管内的流型还要从传热方面提出限制，为了避免油料局部过热发生裂解，炉管内气、液两相流的流型最好是雾状流。
在局部地方，例如泡点附近，要达到雾状流比较困难，也允许出现环状流或分散气泡流。除此之外，其他流型均应避免。值得指出的是，当按计算的坐标值在流型图上找出的定位点比较靠近分界线时，要考虑到气、液两相因为不稳定，有跨过分界线变为另一种流型的可能性。当定位点表示的流型完全不符合要求的，可以缩小炉管直径或加大注人的水蒸气童来获得适宜的流型。 在逐级扩径的汽化段炉管内，不适宜的流型一般出现在每种管径的始端，在继续流动中，随着吸热量的增加和压力的降低，汽化率增加，流速也增加。如果始端流型符合要求，则该管径炉管其他部位的流型也会符合要求。因此，流型判别计算只需对各种管径的始端进行。 3)高流速限制 炉出口条件P1、t1，和e1。;是必须满足的工艺要求。其中，压力p1由与炉子相接的转油线及其后的设备的压力来确定。而温度t1和汽化率e1则靠汽化段炉管的正确设计来满足。如果炉管直径过小，计算流速超高，往往会出现计算流速超过临界流速的情况，此时在炉管与转油线相接的截面突然扩大处，压力和温度陡降，汽化率陡升。压力的陡降是由截面突然扩大的涡流损失造成的，而温度陡降和汽化率陡升则意味着大量的显热转化为潜热。这种情况下，炉出口条件p1，t1只出现在截面扩大了的转油线内，而出口炉管内的压力和温度却远高于p1和t1，汽化率则远低于e1。在转油线上测得的低油温只是一种假象，炉管内的油温可能超过显著裂解温度很多。在炉内管径扩大处的小管径一侧，即每种管径的终端，都可能出现类似的情况。为了减少压降，避免油温超限，必须对计算流速进行限制。一般要求计算的气液混合流速不超过临界速度的80%~90%。为此，需要在每种炉管直径的终端，用 （6-2）式计算临界速度。当发现计算流速超过临界流速的90%时，就应扩大炉管直径。 当流速接近临界速度时，还会发生振动和噪声，甚至造成炉管损坏。这是限制管内流速不能太高的另一个原因。
试验目的通过试验观察气液两相流的各种流型掌握流型
※<实验一气液两相流流型测试> 一、实验目的 1．通过实验、观察气液两相流的各种流型。 2．掌握流型的测量方法。 3．分析和探讨两相流动中流型的影响因素。 二、实验装置介绍 1．流程 来自压缩机的空气经过测定压力、温度、流量后进入混合器中与来自离心泵、并经过计量后的水混合；然后，气液两相流体先进入到（Dg25或Dg50）水平测试管段，经可调倾角的Dg25或Dg50上、下坡测试管段；最后经Dg80水平测试管进入分离罐，空气从分离罐上方排出，水进泵循环使用。其流程示意图见图1。 2．实验设备和方法 (1)离心泵，(2)气液涡轮流量计组，(3)手动电动球阀，(4)混合器，(5)观察管，(6)分离罐，(7)V－3∕S－1型压缩机等。 实验管段有φ32×2.5、φ60×3、φ89×3.5三种规格共7个实验测试管段，每个测试管段配置有机玻璃管，可观察管内流型。 三、实验注意事项 1．爱护实验设备，不得踩踏管线。 2．未经教师许可，不得乱动实验架上的阀门、仪表等设备。否则，由此引起的设备损坏，学生应负一定经济责任。 四、实验内容 观察气液两相流的各种流型，分析流型的影响因素。 五、实验课进行方法 1．组织学生进行实验预习，搞清实验流程。 2．细心观察老师启动实验架步骤，并做记录。 3．观察研究老师是怎样调节管路内流型的，实验中你看到哪几种流型？并
对观察到的流型进行描述和分析。 4．实验数据交教师检查，认为合格后，方可结束实验；若老师认为数据误差太大，应重新测定。 5．实验结束后，清理实验室，恢复实验前状态。 六、实验报告要求 1．简述实验中所观察到的流型并分析影响流型的各种因素。 2．根据实测参数用布里尔法和曼徳汉法判断Dg50水平管段的流型，并与实验观察到的流型进行对比。 3．据实测参数用布里尔法判断Dg50上坡和下坡管段的流型并进行对比。 5 ※<实验二气液两相流压降及截面含液率的测量> 一、实验目的 1．掌握测量管段压降和截面含液率的测量方法。 2．分析和探讨两相流动中截面含液率及压降的影响因素。 二、实验装置介绍 1．流程 来自压缩机的空气经过测定压力、温度、流量后进入混合器中与来自离心泵、并经过计量后的水混合；然后，气液两相流体先进入到（Dg25或Dg50）水平测试管段，经可调倾角的Dg25或Dg50上、下坡测试管段；最后经Dg80水平测试管进入分离罐，空气从分离罐上方排出，水进泵循环使用。其流程示意图见图1。 2．实验设备和方法 (1)离心泵，(2)气液涡轮流量计组，(3)手动电动球阀，(4)混合器，(5)压力表、压力传感器、温度传感器，(6)观察管，(7)分离罐，(8)V－3∕S－1型压缩机等。 实验管段有φ32×2.5、φ60×3、φ89×3.5三种规格共7个实验测试管段，每个测试管段配置有机玻璃管。用压力传感器测量管段压力，用两个压力传感器
数据流图的画法：例题分析
数据流图的画法：例题分析 例题：请根据以下描述画出系统的数据流图。该子系统共有三个加工：（1）首先是“建立订货合同台帐”：从订货合同、材料检验单和客户文件输入数据、输出形成合同台帐文件；（2）然后是“分类合并”：从合同台帐文件输入数据，排序合并后形成合同分类文件，最后“打印”加工单元从合同分类文件打印出合同分类表。 解析：本题是一道丰富典型的应用题，要求学习根据文字描述画出数据流图，这种题型在《信息管理系统》课程考试中经常出现，必须熟练掌握。为了解答这个例题，我们先回顾一下这三项内容：1、什么是数据流图；2、它有哪些基本符号； 所谓数据流图（Data Flow Diagram，简称DFD）是一种分析系统数据流程的图形工具。它摆脱了系统的物理内容，精确地在逻辑上描述系统的功能、输入、输出和数据存储等，是系统逻辑模型的重要组成部分。一般由数据流、加工、文件和数据源或终点四项组成（可参照教材图7－9）。 那么如何绘制数据流图呢？以本题为例进行说明： 首先我们可根据例题中的描述在纸是画出第一个加工“建立订货合同台帐”，如图1所示： 图1 其次，分析这个加工的输出、输入数据流。根据题意可知，该加工的输出是合同台帐文件、而为完成该项输出，必须有三项输入，即订货合同、材料检验单、客户文件。据此可绘制出如图2所示的图形： 图2 此时应注意两点：第一要对加工进行编号。本例中，我们将加工“建立订货合同台帐”编号为P1；第二要判断输入、输出项是一般的数据流、还是文件存储。如果是文件存储（比如客户文件、合同台帐文件）则需要用右边开口的方框表示，同时表示数据流的箭头上的文字可省略。 第三、将加工“分类合并”画在纸上，如图3所示
如何画数据流图(DFD)
如何画数据流图（DFD）？ 方法概要 数据流图（DFD- Data Flow Diagram）让系统分析者弄清楚“做什么”的问题，其重要性就不言而喻了。那么我们怎么画数据流图呢？数据流图与系统流程图又有什么区别呢？ 1 数据流图里包含的内容 数据流图描述的是系统的逻辑模型，图中没有任何具体的物理元素，只是描绘信息在系统中流动和处理的情况。因为数据流图是逻辑系统的图形表示，即使不是专业的计算机技术人员也能容易理解。 不要将数据流图（DFD）与系统流程图、程序流程图相混淆。 2 数据流图里的符号 数据流图里的符号也极为简单，只有四个：1）外部实体；2）处理；3）连线；4）数据存储。这四个符号也有两种。一种是Yourdon & Coad法，另一种是Gane & Sarson法。只是略有不同而已。如果你使用Microsoft Visio，那么你只能使用Gane & Sarson法了。
需要注意的是： 1）处理并不一定是程序。它可以是一系统程序、单个程序或程序的一个模块，甚至可以是人工处理过程； 2）数据存储并不等同于一个文件。它可以是一个文件、文件的一部分、数据库元素或记录的一部分；它代表的是静态的数据。 3）数据流也是数据，是动态的数据。
3 分离数据流图中的元素 假设一家工厂的采购部门每天需要一张定货报表。报表按零件编号排序，表中列出所有需要再次定货的零件。对于每个需要再次定货的零件应该列出下述数据：零件编号、零件名称、定货数量、目前价格、主要供应商、次要供应商。零件入库或出席称为事务，通过放在仓库中的CRT终端把事务报告给定货系统。当某种零件的库存数量少于库存临界值时就应该再次定货。 逐步分解地画出数据流图 第一步，画出最概括的系统模型。因为任何系统实质上都是由若干个数据源点/终点以及一个处理组成。这个处理就代表了系统对数据加工变换的基本功能。