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绪 论 张巍alvin_zw@126.com 绪论－如何学习这门课程？ 两相流是一门以实验为主的学科，理论体系不够完善；涉及学科多，学习难度大。 （热学和统计物理、传热学、流体力学、气泡动力学、测量学等等） 学习上，应该侧重于对物理现象和本质的了解，尽可能多了解各种计算方法和模型。 （均相流模型、分相流模型和两流体模型） 另外就是要适时跟踪国际上两相流和沸腾传热的研究动态，不断更新自己的知识体系。 绪论－什么是两相流与沸腾？ 两相流：两相物体的流动称为两相流。在两相流中，两相之间不仅存在分界面，而且这一分界面是随着流动在不断变化的。因此，两相流可定义为存在变动分界面的两种独立物质组成的物体的流动。 注意：异质物体或系统中，各存在分界面的独立物质称之为相。因此，由任意两种存在分界面的独立物质组成的物体或系统都称之为两相物体或两相系统。例如，水和冰的混合物为一种两相物体，因为水和冰都是存在分界面的独立物质。但是，盐水溶液是一种单相物体，因为在此溶液中盐和水之间无分界面，盐和水不是两种独立存在的物质。 两相流的特点和研究方法 1.含有不相混合的相2.相间相对速度不同会引起流动性质和流动结果的很大变化3.各相的物理性质及相间的表面现象都是影响流动的重要因素 4.相间有热力学和水力学的不平衡，不平衡性表现为相间的温度和速度差异，这种差异是导致相间相互作用的原因，这种差异随着时间的变化有逐渐减弱的趋势，这种现象叫做松弛 5. 对于气液两相流，界面还有热量、动量和质量的传递，而且界面经常变化 6.两相流多为湍流，层流相对比较少见 7. 严格求解几乎不可能。 研究方法：1.经验关系式法 2 分析方法 3唯象方法（透彻了解物理现象，建立模型。是半经验和半理论方法，均相流模型，分相流模型和漂移流模型等） 绪论－什么是两相流与沸腾？ 沸腾：沸腾是通过液气相变将工质由液态转换到汽态的一种剧烈汽化过程，也是伴随大量气泡的形成、成长和运动的热量传递过程。沸腾传热和气液两相流是由本质上十分复杂的沸腾和两相流动两种物理现象耦合在一起的一种热流体流动过程．在两相界面上存在着热量的传递，并且有相变发生。 绪论－两相流与沸腾传热的应用（1） 两相流和沸腾传热有着非常广泛的应用。在核能、火箭、航天、材料等技术领域和能源、动力、石油、化工、冶金、制冷、食品、造纸等工业中得到广泛应用。 绪论－两相流与沸腾传热的应用（2） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（3） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（4） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（4） /~loth/CUP/Ch1figs.pdf 绪论－两相流与沸腾传热的应用（5） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（6） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（6） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（6） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（7） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（8） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（8） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（8） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（9） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（10） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（11） 燃气-蒸汽联合循环电站（效率45-52%） 绪论－两相流与沸腾传热的应用（12）-化工 Typical horizontal thermosyphon reboiler 绪论－两相流与沸腾传热的应用（13） 6 在水利、水力和管道输送当中的应用 1．水土流失： 水土流失比较严重的国家。河水含沙量相当高。研究重点：土壤物理化学性质与降水量和水流量的关系；入渗水流、土壤性质和土壤力学的关系，如泥石流；泥沙启动和启动流速的关系；泥沙夹带和沉积规律的研究。 2 管道输送：气力输送、水力输送和密封容器输送。 美国1957年建立了第一条长距离输煤管道。长174公里，管径254毫米。 7 大气工程 沙尘暴：风沙物理（气固两相流等）风沙工程；沙暴形成、迁移规律；气容胶的形成、扩散气候效应。 绪论－两相流与沸腾传热的研究历史（1） 1930前：基本没有相关研究和发展，从而导致了轮船，锅炉和蒸汽锅炉的爆炸。 1930－1940：自然循环锅炉的容量小、热负荷低，并不需要非常严密的水循环计算。重大成果是Jakob和Fritz 对核态池沸腾缺陷的阐明；1934年Nukiyama实验测定沸腾曲线；1938 Ledinegg发表了一些两相流不稳定性的文章 1940－1950：锅炉容量增大，热负荷增加， 为了保证烧毁安全性，需要正确了解两相流动特性，提高水循环计算精确性，因而广泛开展流型、空泡份额和两相流动阻力的实验和理论研究，深入进行了池内核态沸腾和膜态沸腾特性研究。两相流研究主要面对化工的需要。Martinelli1948年发表关于压力降低问题。