ДВИЖЕНИЕ НЕОДНОРОДНЫХ (ДВУХФАЗНЫХ) ЖИДКОСТЕЙ В ТРУБАХ

Основные характеристики потоков двухфазных жидкостей

Гидравлический расчет трубопроводов при движении в них двухфазных потоков обладает специфическими особенностями. Двухфазные потоки характеризуются тем, что в жидкости либо в газе находятся во взвешенном состоянии твердые частички (так называемые взвесенесущие потоки) или в жидкости — пузырьки газа (газожидкостные потоки).

Важнейшие характеристики двухфазных потоков:

  • 1. Концентрация дискретного компонента в массе, несущей жидкости или газа. Различают объемную концентрацию сю и массовую (или весовую) концентрацию ср:

  • (4.1)

где <2д — объем дискретной фазы; <2Ж — объем жидкости, проносимые в единицу времени через живое сечение;

  • (4.2)

где Л/д— масса дискретной фазы; Мж масса жидкости, переносимые в единицу времени через живое сечение потока.

  • 2. Крупность перемещаемых потоком дискретных частиц, характеризуемая геометрической крупностью, например средним диаметром d переносимых частиц, или гидравлической крупностью со.

Относительной крупностью 5 называется отношение диаметра частиц d к диаметру трубопровода D, т.е.:

  • (4.3)

или отношение гидравлической крупности со к величине JgD, т.е.:









  • (4.4)

  • 3. Критическая скорость L>Kp — это та минимальная скорость (средняя по сечению), при которой еще не происходит выпадения взвешенных в потоке твердых частиц, т.е. все твердые частицы перемещаются, не осаждаясь на дно трубопровода. Критическая скорость зависит от концентрации дискретного компонента, его относительной крупности и режима движения несущей жидкости в трубопроводе, т.е.:

Чу=/(с,їД),

(4.5)


где Л — коэффициент гидравлического трения при движении несущей жидкости по трубопроводу.

Относительной скоростью 1/7и называется отношение средней

скорости потока двухфазной жидкости и к критической Окр :

^кр


  • (4.6)

  • Потери давления при движении двухфазных жидкостей

Потери давления при движении двухфазных жидкостей в трубах можно найти по формуле Дарси — Вейсбаха:

  • (4.7)

где рдф и 2Дф — плотность двухфазной жидкости и коэффициент гидравлического трения при движении ее по трубопроводу.

Величина Лдф определяется из формулы:

=2(1 + ^р)—•


(4.8),






Здесь р и Л — плотность несущей жидкости и коэффициент гидравлического трения соответственно; (р — опытный коэффициент, зависящий от основных характеристик двухфазного потока, т.е.:

(4.9)


(P = f(yv,c,s').

Коэффициент находится по эмпирическим формулам. Иногда коэффициент становится меньше, чем Л несущей жидкости.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >