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第一章 两相流动概述4

第一节 基本概念4

一、相态4

二、局瞬特性4

第二节 基本分析方法5

一、两相流动变量的特性5

二、两相流场宏观特性7

三、基本分析方法8

第三节 基本宏观物理量9

一、相标识9

二、基本宏观物理量9

三、两相流动的复杂性13

参考文献14

第二章 两相流流型15

第一节 概述15

第二节 两相流流型分类16

一、垂直流动下的流型种类16

二、水平流动下的流型种类17

三、加热流道的流型分类17

第三节 流型图19

一、水平流动下的流型图19

二、垂直流动下的流型图20

三、倾斜管和螺旋管内的流型判别21

四、复杂几何形状流道中的流型判别22

五、特殊工况下的一些流型判别23

第四节 流型过渡准则25

一、基本无因次组合量25

二、Dukler半理论方法26

三、阻液、倒流现象与流型过渡判别30

四、系统暂态过程中的流型33

思考题35

习题35

参考文献35

第三章 两相流动基本数学模型37

第一节 概述37

第二节 两相流连续介质理论38

一、相场方程39

二、相界面平衡特性40

三、两相流场的宏观平衡特性43

第三节 两相流动基本数学模型44

一、时平均场方程组44

二、体平均场方程47

三、扩散模型场方程47

四、两流体模型场方程48

第四节 一维两相流动基本方程组49

一、一维两相流动扩散模型49

二、一维两相流动两流体模型50

三、简单模型分析法51

思考题58

习题59

参考文献59

第四章 空泡份额60

第一节 概述60

第二节 滑速比模型61

第三节 变密度模型62

一、基本假定62

二、空泡份额关系式62

第四节 漂移流模型64

一、Zuber-Findlay方法65

二、圆管空泡份额计算式66

三、讨论66

第五节 动量交换模型68

第六节 环状流空泡份额的解析计算法70

一、纯环状流基本关系式70

二、气芯夹带液滴的情况72

第七节 最小熵增模型76

一、不考虑壁面摩擦的情况76

二、考虑壁面摩擦的情况76

三、气芯有夹带的情况77

第八节 混合相－单相并流模型78

第九节 空泡份额的其他计算方法80

一、Арманд方法和前苏锅炉水力计算标准方法80

二、Холовский方法80

三、Hughmark方法82

四、Thom方法82

五、Lockhart-Martinelli方法83

六、非圆形通道关系式83

七、垂直下降流动下的空泡份额计算84

第十节 欠热沸腾空泡份额计算86

一、Bowring方法87

二、Rouhani方法89

三、Бартломей等人的方法92

四、Ahmad方法93

五、Levy方法95

六、Миропольский方法97

习题98

参考文献98

第五章 两相流动压降100

第一节 概述100

第二节 均相模型的流道压降计算103

一、简化计算式103

二、摩擦压降计算和均相摩擦因数104

第三节 分相模型的流道压降计算106

一、分相模型摩擦压降梯度106

二、流道压降简化解析式106

第四节 分相模型的摩擦压降计算107

一、Lockhart-Martinelli关系式107

二、Martinelli-Nelson关系式111

三、Thom方法114

四、Armand-Treshchev关系式115

第五节 两相流动压降其他计算方法118

一、Baroczy方法118

二、Chisholm方法120

三、前苏锅炉机组水力计算方法121

四、Friedel经验式122

五、实用推荐计算式123

第六节 环状流解析计算法124

一、环状流动特性124

二、基本方程组125

三、几个主要变量的经验关系式127

四、摩擦压降梯度128

第七节 欠热沸腾压降计算130

一、欠热沸腾压降实验研究130

二、低欠热沸腾区压降计算132

第八节 两相流动局部压降计算133

一、渐变接头133

二、突变接头133

三、孔板和管嘴136

四、弯头141

五、三通、阀门和其他连接管件143

六、讨论143

思考题144

习题145

参考文献145

第六章 临界流动和压力波传播148

第一节 概述148

第二节 单相临界流动和两相临界流动149

一、单相临界流动149

二、两相临界流动150

第三节 两相临界流动计算方法153

一、两相临界流动的均相模型计算方法153

二、两相临界流动的分相模型计算方法157

三、短管、管嘴和孔板的临界流动计算170

四、讨论171

第四节 两相流动的压力脉冲传播和声速172

一、基本方程式172

二、双组分均相模型174

三、单组分均相模型174

四、动量传递效应176

五、声波传播177

六、影响压力脉冲传播的因素177

第五节 两相临界流动准则178

一、单相临界流动准则178

二、两相临界流动数学模型179

三、两相临界流动准则讨论180

思考题181

习题181

参考文献181

第七章 两相流动不稳定性183

第一节 概述183

第二节 两相流动不稳定性分类184

一、各种不稳定性机理184

二、流动不稳定性分类188

第三节 流动不稳定性分析方法189

一、线性系统动态方程稳定特性190

二、小扰动原理－线性传递函数191

三、动量积分原理192

四、推荐的分析方法193

第四节 典型不稳定性分析194

一、Ledinegg不稳定性194

二、密度波不稳定性197

三、压降振荡200

四、并行流道不稳定性203

五、自然循环不稳定性205

思考题207

参考文献207

第八章 沸腾传热基本原理208

第一节 气液两相平衡208

一、与液体相变有关的基本参数208

二、气－液两相平衡条件209

三、亚稳态平衡和不稳定平衡态211

第二节 核化机理和蒸气形成212

一、形成气核所需的过热度212

二、均匀核化212

三、非均匀核化214

四、流动沸腾下的成核准则——沸腾起始点确定217

第三节 泡核沸腾气泡生长循环——气泡动力学221

一、典型气泡生长循环221

二、等待周期221

三、气泡长大过程223

四、均匀介质内的气泡增长224

五、非均匀温度场内的气泡增长228

六、气泡脱离加热面时的直径230

七、气泡生成频率231

第四节 气液交界面不稳定性232

一、Helmholtz不稳定性232

二、Taylor不稳定性234

第五节 沸腾传热无因次组合量236

一、池内沸腾无因次组合量函数关系236

二、流动沸腾无因次组合量函数关系236

三、沸腾传热的无因次组合量237

思考题239

习题239

参考文献240

第九章 池内沸腾传热241

第一节 池内沸腾概述241

一、池内沸腾实验241

二、影响池内沸腾的因素243

第二节 泡核沸腾传热245

一、泡核沸腾机理模型245

二、泡核沸腾传热计算式247

第三节 膜态沸腾传热254

一、竖直表面255

二、水平加热体256

三、球体259

四、影响膜态沸腾的因素259

第四节 临界热流密度261

一、经验关系式261

二、气泡聚合模型262

三、流体动力不稳定性模型263

四、影响临界热流密度的因素264

第五节 Leidenfrost现象、最小膜态沸腾温度和过渡沸腾267

一、Leidenfrost现象267

二、最小膜态沸腾温度268

三、过渡沸腾269

思考题270

习题270

参考文献271

第十章 流动沸腾传热273

第一节 流动沸腾概述273

一、管内流动传热273

二、沸腾图275

三、当地流动沸腾实验曲线277

四、水平流道278

第二节 欠热沸腾传热278

一、各特征点计算278

二、高欠热沸腾传热分析282

三、低欠热沸腾传热分析284

四、欠热沸腾参数影响284

第三节 饱和沸腾传热285

一、饱和泡核沸腾传热285

二、泡核沸腾抑止285

三、强制对流蒸发区传热286

四、饱和沸腾经验关系式286

第四节 临界热流密度300

一、垂直向上流动下的临界热流现象301

二、垂直圆管流道临界热流参数效应303

三、非垂直流道内的临界热流现象305

四、外掠管路和多流道棒束的临界热流现象306

五、临界热流密度关系式307

第五节 临界热流后传热区313

一、过渡沸腾314

二、膜态沸腾315

思考题319

习题319

参考文献320

第十一章 凝结322

第一节 概述322

一、凝结类型322

二、凝结过程——液相形成323

第二节 膜状凝结327

一、Nusselt凝结理论327

二、Nusselt理论之修正及拓展330

三、紊流膜状凝结334

四、具有蒸气剪切作用的凝结336

五、实用方程342

第三节 水平管内膜状凝结343

一、水平管内蒸气凝结过程与流型343

二、层状流传热计算344

三、间歇流传热计算345

四、环状流传热计算346

五、实用计算法346

第四节 珠状凝结348

一、珠状凝结机理348

二、珠状凝结传热计算349

三、讨论350

第五节 直接接触凝结350

一、液池冷凝蒸气射流350

二、液体射流表面冷凝蒸气351

三、喷雾凝结351

第六节 凝结换热强化352

一、凝结换热强化原理352

二、管外凝结换热强化353

三、改善管内凝结换热的方法355

第七节 凝结换热设备355

一、凝结换热设备类型355

二、管内凝结时的压力变化356

三、典型冷凝器的热力计算357

四、冷凝器管集压降359

习题360

参考文献360

第十二章 两相流动主要参数的测量原理和方法363

第一节 概述363

一、气液两相流参数测量的困难363

二、两相流测量技术分类364

三、测量参数分级364

第二节 压降测量364

第三节 空泡份额的测量365

一、射线强度衰减法366

二、阻抗法370

三、快速关闭阀门法371

四、测量当地空泡份额的方法372

第四节 两相流流量和含气率的测量376

一、孔板流量计377

二、涡轮流量计379

三、阻力盘或阻力网380

四、复合或多重传感器的组合测量装置381

五、示踪技术382

六、真实质量流量计384

第五节 临界热流密度发生的判别384

一、电桥法384

二、热电偶法385

三、红外线技术386

第六节 流型的测定386

参考文献388