目錄
前言
符號(hào)表
第1章 氣液兩相流動(dòng)的特性參數(shù)和流型 1
1.1 氣液兩相流動(dòng)概述 1
1.1.1 火電中的氣液兩相流動(dòng)與傳熱 1
1.1.2 核電中的氣液兩相流動(dòng)與傳熱 2
1.1.3 太陽(yáng)能熱發(fā)電中的氣液兩相流動(dòng) 3
1.1.4 化學(xué)工程中的氣液兩相流動(dòng) 5
1.1.5 石油工程中的氣液兩相流動(dòng)與傳熱 6
1.2 兩相流特性參數(shù) 7
1.2.1 質(zhì)量流量、質(zhì)量流含氣率與質(zhì)量流速 7
1.2.2 體積流量和體積流含氣率 10
1.2.3 速度、滑移比和截面含氣率 11
1.2.4 折算速度和滑移速度 13
1.2.5 質(zhì)量含氣率 14
1.2.6 密度 14
1.2.7 擴(kuò)散速度和漂移速度 16
1.2.8 加權(quán)參數(shù) 18
1.3 氣液兩相流的流動(dòng)型式 19
1.3.1 流型 19
1.3.2 典型流型分析 19
1.3.3 流型的分類 22
1.3.4 流型的確定方法 25
1.3.5 流型的實(shí)驗(yàn)與計(jì)算 30
習(xí)題 32
參考文獻(xiàn) 35
第2章 氣液兩相流動(dòng)的基本模型及流動(dòng)壓降計(jì)算 36
2.1 單相流動(dòng)的基本方程式 36
2.1.1 基于動(dòng)量方程的壓降梯度 36
2.1.2 基于能量方程的壓降梯度 38
2.2 兩相流體一維流動(dòng)的基本方程 38
2.2.1 均相模型 39
2.2.2 分相模型 43
2.3 分相模型的流動(dòng)壓降計(jì)算 47
2.3.1 摩擦壓降計(jì)算原理 47
2.3.2 沿程摩阻系數(shù)的計(jì)算 48
2.3.3 修正系數(shù)的計(jì)算 49
2.3.4 流動(dòng)總壓降計(jì)算 61
2.4 蘇聯(lián)及我國(guó)的水動(dòng)力計(jì)算方法 62
2.4.1 摩擦壓降的計(jì)算方法 62
2.4.2 加速壓降及重位壓降的計(jì)算方法 63
2.5 兩相流動(dòng)的解析模型 63
2.5.1 雙流體模型 63
2.5.2 混合模型 68
2.5.3 擴(kuò)散模型與漂移模型 69
2.6 兩相流體的局部阻力計(jì)算 71
2.6.1 一般原理及計(jì)算方法 71
2.6.2 局部阻力件研究的應(yīng)用 76
2.7 兩相流的�；�與準(zhǔn)則特性方程 80
2.7.1 氣液兩相流動(dòng)與沸騰傳熱的模化準(zhǔn)則 81
2.7.2 氣液兩相流的準(zhǔn)則方程 84
習(xí)題 86
參考文獻(xiàn) 88
第3章 兩相流的截面含氣率 90
3.1 氣液兩相流截面含氣率的確定方法 91
3.1.1 均相模型法 91
3.1.2 分相模型法 92
3.2 典型的氣液兩相流截面含氣率模型與方法 96
3.2.1 Wallis漂移模型 96
3.2.2 Bankoff變密度模型 98
3.2.3 Zuber-Findlay漂移模型 102
3.2.4 Collier的Lockhart-Martinelli模型 105
3.2.5 Martinelli-Nelson模型 108
3.3 過(guò)冷沸騰區(qū)域的截面含氣率 109
3.4 傾斜管和下降管的截面含氣率 110
3.4.1 傾斜管的截面含氣率 110
3.4.2 下降管的截面含氣率 112
3.5 兩相流道內(nèi)截面含氣率的分布特點(diǎn)及測(cè)定方法 114
3.6 環(huán)狀流動(dòng)的解析分析 115
3.6.1 環(huán)狀流流動(dòng)分析 115
3.6.2 摩擦壓降與截面含氣率的關(guān)系 120
習(xí)題 121
參考文獻(xiàn) 123
第4章 工質(zhì)在并聯(lián)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的水動(dòng)力學(xué) 125
4.1 熱偏差和流量偏差 125
4.2 水平蒸發(fā)管的水動(dòng)力特性 129
4.2.1 水動(dòng)力特性 129
4.2.2 水動(dòng)力特性的多值性 130
4.2.3 水動(dòng)力特性多值性的理論分析 133
4.3 垂直蒸發(fā)管的水動(dòng)力特性 137
4.3.1 一次上升/下降蒸發(fā)管的水動(dòng)力特性 138
4.3.2 一次上升/下降蒸發(fā)管的流動(dòng)停滯與倒流 139
4.3.3 兩回程垂直蒸發(fā)管的水動(dòng)力特性 141
4.4 垂直蒸發(fā)管的流動(dòng)故障 144
4.4.1 垂直上升蒸發(fā)管的流動(dòng)停滯和倒流 144
4.4.2 停滯的校驗(yàn) 145
4.4.3 倒流的校驗(yàn) 149
4.5 分配聯(lián)箱和匯集聯(lián)箱的水動(dòng)力學(xué) 150
4.5.1 聯(lián)箱的聯(lián)接型式與壓力特性 151
4.5.2 各型聯(lián)箱系統(tǒng)的流量偏差計(jì)算 158
習(xí)題 163
參考文獻(xiàn) 163
第5章 自然循環(huán)的水動(dòng)力計(jì)算 164
5.1 循環(huán)回路和循環(huán)倍率 164
5.2 簡(jiǎn)單回路水動(dòng)力計(jì)算的基本原理 166
5.3 自然循環(huán)水動(dòng)力計(jì)算方法 167
5.3.1 自然循環(huán)水動(dòng)力計(jì)算步驟 167
5.3.2 水動(dòng)力計(jì)算的有關(guān)重要參數(shù) 168
5.3.3 循環(huán)特性曲線的繪制 175
5.4 循環(huán)故障及受熱管運(yùn)行安全性校驗(yàn) 180
習(xí)題 181
參考文獻(xiàn) 182
第6章 自然循環(huán)的蒸汽凈化及汽水分離 183
6.1 排污及分段蒸發(fā) 184
6.1.1 排污 184
6.1.2 分段蒸發(fā) 185
6.2 汽水分離 188
6.2.1 汽水分離原理 188
6.2.2 汽水分離設(shè)備 190
6.3 蒸汽的清洗 193
6.4 汽包汽水分離內(nèi)件的選擇及布置 194
6.5 汽包內(nèi)件的水動(dòng)力 195
6.5.1 旋風(fēng)分離器的水動(dòng)力 196
6.5.2 汽水分離節(jié)流板的水動(dòng)力 201
6.5.3 清洗裝置的水動(dòng)力 202
習(xí)題 202
參考文獻(xiàn) 203
第7章 氣液兩相流動(dòng)不穩(wěn)定性概論 204
7.1 蒸發(fā)管內(nèi)流動(dòng)不穩(wěn)定性的類型 204
7.2 密度波型流量脈動(dòng) 205
7.2.1 密度波型流量脈動(dòng)現(xiàn)象 205
7.2.2 密度波型流量脈動(dòng)的實(shí)驗(yàn)研究 208
7.2.3 密度波型流量脈動(dòng)的理論分析 216
7.3 壓力降型脈動(dòng)和熱力型脈動(dòng) 223
7.4 聲波型脈動(dòng) 226
習(xí)題 226
參考文獻(xiàn) 226
第8章 容積沸騰 228
8.1 沸騰傳熱的特點(diǎn)與沸騰曲線 228
8.1.1 沸騰傳熱的機(jī)理 228
8.1.2 沸騰曲線 229
8.1.3 影響沸騰的因素分析 231
8.2 容積沸騰傳熱特性 234
8.2.1 容積泡態(tài)沸騰傳熱特性的Rohsenow關(guān)聯(lián) 234
8.2.2 容積泡態(tài)沸騰傳熱特性的Forster-Zuber關(guān)聯(lián)和Forster-Greif關(guān)聯(lián) 237
8.2.3 容積泡態(tài)沸騰傳熱特性的Mikic-Rohsenow關(guān)聯(lián) 242
8.2.4 容積泡態(tài)沸騰傳熱特性的其他關(guān)聯(lián) 244
8.3 容積沸騰的傳熱惡化 248
8.3.1 容積沸騰的臨界熱流密度 248
8.3.2 過(guò)渡沸騰 253
8.3.3 膜態(tài)沸騰 255
8.4 容積沸騰中氣泡運(yùn)動(dòng)的失穩(wěn)現(xiàn)象 264
8.4.1 Helmholtz失穩(wěn) 264
8.4.2 Taylor失穩(wěn)現(xiàn)象 265
習(xí)題 267
參考文獻(xiàn) 268
第9章 流動(dòng)沸騰傳熱的特點(diǎn)與過(guò)冷沸騰的起始 270
9.1 管內(nèi)流動(dòng)沸騰過(guò)程 270
9.1.1 強(qiáng)制流動(dòng)垂直上升管的氣液兩相流動(dòng)過(guò)程分析 270
9.1.2 強(qiáng)制流動(dòng)垂直上升管的氣液兩相流動(dòng)的傳熱分析 273
9.2 氣泡產(chǎn)生的熱力學(xué)基礎(chǔ) 276
9.2.1 等自由能定律 276
9.2.2 氣泡的熱力學(xué)參數(shù) 278
9.2.3 氣泡的熱力學(xué)條件 281
9.3 氣泡形成的熱力學(xué)分析 285
9.3.1 機(jī)械氣泡的熱力學(xué)參數(shù) 285
9.3.2 氣泡的過(guò)熱度分析 287
9.4 純液體中氣泡的形成過(guò)程 289
9.4.1 純液體的均相核化 289
9.4.2 純液體的異相核化 291
9.4.3 空穴的有效核化 297
9.5 過(guò)冷沸騰起始點(diǎn) 301
9.5.1 過(guò)冷沸騰起始點(diǎn)的熱力學(xué)狀態(tài)分析 302
9.5.2 過(guò)冷沸騰起始點(diǎn)的熱力學(xué)描述 303
9.5.3 過(guò)冷沸騰起始點(diǎn)的Hsu模型預(yù)測(cè) 306
9.5.4 過(guò)冷沸騰起始點(diǎn)的Bowring-Rohsenow模型預(yù)測(cè) 307
9.6 過(guò)冷沸騰起始點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量 308
習(xí)題 309
參考文獻(xiàn) 311
第10章 過(guò)冷流動(dòng)沸騰 312
10.1 氣泡動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 312
10.1.1 氣核生長(zhǎng)初期——等溫條件下的氣泡行為 312
10.1.2 氣泡生成過(guò)程——等壓條件下的氣泡行為 314
10.1.3 氣泡中期的氣泡行為 316
10.1.4 氣泡的脫離 316
10.2 流動(dòng)過(guò)冷沸騰凈蒸氣產(chǎn)生點(diǎn)的確定 319
10.2.1 Griffith統(tǒng)計(jì)模型 320
10.2.2 Bowring經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?321
10.2.3 Levy模型 321
10.2.4 Saha-Zuber模型 329
10.2.5 Thom經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?331
10.2.6 FDB點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)測(cè)定 331
10.3 過(guò)冷沸騰的截面含氣率 332
10.3.1 ONB至FDB之間的高過(guò)冷區(qū)的截面含氣率 332
10.3.2 FDB之后的低過(guò)冷區(qū)的截面含氣率 338
10.3.3 過(guò)冷沸騰截面含氣率的實(shí)驗(yàn)測(cè)定 344
10.4 過(guò)冷沸騰傳熱 344
10.4.1 ONB至FDB之間的高過(guò)冷區(qū)的傳熱特性 345
10.4.2 FDB之后的低過(guò)冷區(qū)的傳熱特性 346
習(xí)題 346
參考文獻(xiàn) 349
第11章 飽和流動(dòng)沸騰 351
11.1 Chen飽和沸騰傳熱模型 351
11.2 Shah飽和沸騰傳熱模型 356
11.3 Gungor-Winterton飽和沸騰傳熱模型 357
11.4 Steiner-Taborek飽和沸騰傳熱模型 358
11.5 Martinelli環(huán)狀流強(qiáng)制對(duì)流蒸發(fā)傳熱分析 360
11.6 環(huán)狀流強(qiáng)制對(duì)流蒸發(fā)傳熱的解析分析 362
11.6.1 不考慮膜中氣泡和氣芯中液滴的層流解 363
11.6.2 不考慮膜中氣泡和氣芯中液滴的湍流解 368
11.7 我國(guó)鍋爐機(jī)組水力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法的沸騰傳熱系數(shù)計(jì)算 370
習(xí)題 371
參考文獻(xiàn) 372
第12章 流動(dòng)沸騰傳熱惡化 373
12.1 流動(dòng)沸騰傳熱惡化現(xiàn)象 373
12.1.1 沸騰傳熱惡化的發(fā)生類型及機(jī)理 373
12.1.2 流動(dòng)沸騰傳熱惡化特點(diǎn)分析 376
12.2 傳熱惡化的影響因素分析 379
12.2.1 L、D、p不變條件下G和Δisub，in對(duì)qcr的影響 381
12.2.2 L、D、p不變條件下G對(duì)qcr與xcr關(guān)系的影響 382
12.2.3 D、p、G不變條件下xcr與LTP的關(guān)系 383
12.2.4 G、L、p不變條件下D對(duì)qcr與xcr關(guān)系的影響 388
12.2.5 各變量對(duì)傳熱惡化的作用分析 388
12.2.6 兩類傳熱惡化的關(guān)系 390
12.3 沸騰傳熱惡化的預(yù)測(cè)方法 391
12.3.1 局部參數(shù)模型 392
12.3.2 數(shù)據(jù)整理模型 398
12.3.3 數(shù)字骨架 400
12.3.4 低壓低流速條件下的臨界熱流密度 404
12.4 不均勻受熱管和水平管沸騰的傳熱惡化 405
12.4.1 水平管的傳熱惡化 405
12.4.2 不均勻受熱管子的傳熱惡化 405
12.5 傳熱惡化區(qū)的傳熱計(jì)算 413
12.5.1 液滴夾帶 413
12.5.2 缺液區(qū)的傳熱 414
12.5.3 傳熱惡化時(shí)的傳熱計(jì)算 416
12.6 對(duì)沸騰傳熱惡化的防護(hù)措施 421
12.6.1 保證一定的質(zhì)量流速 422
12.6.2 使流體在管內(nèi)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和擾動(dòng)邊界層 422
12.6.3 降低受熱面熱流密度 425
習(xí)題 425
參考文獻(xiàn) 428
第13章 超臨界壓力下的傳熱 431
13.1 超臨界壓力下大比熱容區(qū)工質(zhì)的物理特性 431
13.2 超臨界壓力下大比熱容區(qū)工質(zhì)物性對(duì)傳熱的影響 434
13.3 超臨界壓力下工質(zhì)的傳熱計(jì)算 435
13.3.1 超臨界水管內(nèi)傳熱研究概述 435
13.3.2 超臨界水管內(nèi)傳熱理論分析 436
13.3.3 超臨界水管內(nèi)傳熱關(guān)聯(lián)式 440
13.3.4 超臨界水管內(nèi)傳熱的工程計(jì)算 446
13.4 超臨界壓力下大比熱容區(qū)的傳熱惡化 447
13.4.1 超臨界壓力下傳熱惡化現(xiàn)象 447
13.4.2 超臨界壓力下傳熱惡化機(jī)理 448
13.4.3 超臨界壓力下傳熱惡化的判據(jù) 450
習(xí)題 454
參考文獻(xiàn) 454