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突扩管流计算程序

突扩管流计算程序
突扩管流计算程序

!------------------------------------------------------------------------

!计?算?突?扩?管÷流ⅰ?的?速?度?压1力 场?

!参?数簓符?号?说μ明?

!mx、¢my表括?示?长¤度?方?向ò和í直±径?方?向ò上?的?总哩?网?格?数簓

!mx1、¢my1表括?示?突?扩?前°长¤度?方?向ò和í阶3梯琘位?置?的?总哩?网?格?数簓

!mx2、¢my2表括?示?突?扩?后ó长¤度?方?向ò和í小?直±径?方?向ò的?总哩?网?格?数簓

!D1、¢D2表括?示?突?扩?的?小?直±径?和í大洙?直±径?,x1表括?示?突?扩?管÷的?长¤度?,Pe 表括?示?出?口?压1力 值μ

!dt表括?示?时骸?间?间?隔?,dx、¢dy表括?示?网?格?间?距′,C表括?示?人?工¤压1缩?系μ数簓!Re表括?示?雷ぁ?诺μ数簓,error表括?示?收?敛?误ó差?值μ

!density表括?示?密÷度?,Viscosity表括?示?粘3度?,u表括?示?主?流ⅰ?速?度?,dyy表括?示?入?口?处鋦边?界?层?的?厚?度?

!-------------------------------------------------------------------------

program main

implicit none

integer :: i,j,mx,my,num,mx1,my1,mx2,my2

character(len=15) :: name

real(kind=8) :: D1,D2,x1,Pe,dt,dx,dy,C,C2,Re,error,a,b

real(kind=8) :: density,Viscosity,u,ddy

real(kind=8),allocatable :: x(:),y(:),flow_function(:,:)

real(kind=8),allocatable :: u0(:,:),v0(:,:)

real(kind=8),allocatable :: u1(:,:),v1(:,:)

real(kind=8),allocatable :: p0(:,:),p1(:,:)

real(kind=8),allocatable :: uc(:,:),vc(:,:)

!从洙?文?件t中D读μ入?数簓据Y值μ

open(3,file="parameter.dat")

read(3,*) mx1,my1

read(3,*) mx2,my2

read(3,*) D1,D2,x1

read(3,*) Pe,dt,C

read(3,*) density,Viscosity

read(3,*) u,ddy

close(3)

mx=mx1+mx2

my=my1+my1+my2

allocate(x(0:mx),y(0:my),flow_function(0:mx,0:my))

allocate(u0(0:mx+1,0:my),v0(0:mx,0:my+1))

allocate(u1(0:mx+1,0:my),v1(0:mx,0:my+1))

allocate(p0(0:mx,0:my),p1(0:mx,0:my))

allocate(uc(0:mx,0:my),vc(0:mx,0:my))

dx=x1/mx

dy=D2/my

C2=C**2

Re=density/Viscosity

Pe=Pe/density

error=100.0

num=0

do i=0,mx+1 !初?始?化ˉ全?场?条?件t

do j=0,my

u0(i,j)=0.0

u1(i,j)=0.0

end do

end do

do i=0,mx

do j=0,my+1

v0(i,j)=0.0

v1(i,j)=0.0

end do

end do

do i=0,mx

do j=0,my

p0(i,j)=Pe

p1(i,j)=Pe

end do

end do

!----------------------------------------------

!初?始?入?口?条?件t

!----------------------------------------------

do j=my1,my1+my2

if(j*dy<=(D2-D1)/2.0+ddy) then!(D2-D1)/2.0<=y<=(D2-D1)/2.0+ddy

u0(0,j)=u*(j*dy-(D2-D1)/2.0)/ddy

else if(j*dy>=(D2-D1)/2.0+ddy.and.j*dy<=(D1+D2)/2.0-ddy) then!(D2-D1)/2.0+ddy<=y<=(D1+D2)/2.0-ddy

u0(0,j)=u

else

u0(0,j)=u*((D1+D2)/2.0-j*dy)/ddy !(D1+D2)/2.0-ddy<=y<=(D1+D2)/2.0

end if

end do

!---------------------------------------

!利?用?人?工¤压1缩?法ぁ?进?行D求ó解a流ⅰ?场?和í压1力 场?

!---------------------------------------

do while(error>0.00001.and.num<1000000)

error=0.0

!---------------------------------------------------------------

!求ó解ax轴μ方?向ò上?的?速?度?u1值μ

!---------------------------------------------------------------

do i=0,mx-1

do j=1,my-1

if((i<=mx1-1.and.(j>my1.and.j=mx1) then

a=(0.25*(u0(i+2,j)+u0(i+1,j))**2-0.25*(u0(i+1,j)+u0(i,j))**2)/dx+&

(0.25*(u0(i+1,j+1)+u0(i+1,j))*(v0(i,j+1)+v0(i+1,j+1))-0.25*(u0(i+1,j)+u0(i+1,j-1))*(v0( i,j)+v0(i+1,j)))/dy

u1(i+1,j)=u0(i+1,j)-dt*a-dt/dx*(p0(i+1,j)-p0(i,j))+&

dt/Re*((u0(i+2,j)-2.0*u0(i+1,j)+u0(i,j))/dx**2+(u0(i+1,j+1)-2.0*u0(i+1,j)+u0(i+1,j-1))/ dy**2)

end if

end do

end do

!-------------------------------------------------

!上?下?壁括?面?的?速?度?u1值μ

!-------------------------------------------------

do i=1,mx1

u1(i,my1)=0.0

u1(i,my1+my2)=0.0

end do

do i=mx1,mx

u1(i,0)=0.0

u1(i,my)=0.0

end do

!-------------------------------------------------

!右 ?壁括?面?的?速?度?u1值μ

!-------------------------------------------------

do j=1,my1-1

u1(mx1,j)=-u1(mx1+1,j)

end do

do j=my1+my2+1,my-1

u1(mx1,j)=-u1(mx1+1,j)

end do

!-------------------------------------------------

!!拐?点?处鋦内?部?相′邻ⅷ?点?的?速?度?u1值μ

!-------------------------------------------------

u1(mx1+1,my1)=0.0

u1(mx1+1,my1+my2)=0.0

!-------------------------------------------------

!入?口?处鋦的?速?度?u1值μ

!-------------------------------------------------

do j=my1,my1+my2

u1(0,j)=u0(0,j)

end do

!------------------------------------------------

!出?口?处鋦的?速?度?u1值μ

!------------------------------------------------

do j=0,my

u1(mx+1,j)=u1(mx,j)

end do

!------------------------------------------------

!求ó解ay轴μ方?向ò上?的?速?度?v1值μ

!------------------------------------------------

do i=1,mx-1

do j=0,my-1

if((i<=mx1.and.(j>=my1.and.jmx1) then

b=(0.25*(v0(i,j+2)+v0(i,j+1))**2-0.25*(v0(i,j+1)+v0(i,j))**2)/dx+&

(0.25*(u0(i+1,j+1)+u0(i+1,j))*(v0(i,j+1)+v0(i+1,j+1))-0.25*(u0(i,j+1)+u0(i,j))*(v0(i-1, j+1)+v0(i,j+1)))/dy

v1(i,j+1)=v0(i,j+1)-dt*b-dt/dy*(p0(i,j+1)-p0(i,j))+&

dt/Re*((v0(i+1,j+1)-2.0*v0(i,j+1)+v0(i-1,j+1))/dx**2+(v0(i,j+2)-2.0*v0(i,j+1)+v0(i,j))/ dy**2)

end if

end do

end do

!----------------------------------------------

!上?下?壁括?面?的?速?度?v1值μ

!----------------------------------------------

do i=1,mx1-1

v1(i,my1)=-v1(i,my1+1)

v1(i,my1+my2+1)=-v1(i,my1+my2)

end do

do i=mx1+1,mx

v1(i,0)=-v1(i,1)

v1(i,my+1)=-v1(i,my)

end do

!---------------------------------------------

!右 ?壁括?面?上?的?速?度?v1值μ

!---------------------------------------------

do j=0,my1

v1(mx1,j)=0.0

end do

do j=my1+my2+1,my+1

v1(mx1,j)=0.0

end do

!---------------------------------------------

!!拐?点?处鋦相′邻ⅷ?内?部?节?点?的?速?度?v1值μ

!---------------------------------------------

v1(mx1,my1+1)=0.0

v1(mx1,my1+my2)=0.0

!---------------------------------------------

!求ó解a入?口?处鋦的?速?度?v1值μ

!---------------------------------------------

do j=my1,my1+my2+1

v1(0,j)=v0(0,j)

end do

!---------------------------------------------

!出?口?处鋦的?速?度?v1值μ

!---------------------------------------------

do j=0,my+1

v1(mx,j)=v1(mx-1,j)

end do

!---------------------------------------------

!利?用?人?工¤压1缩?法ぁ?求ó解a压1力 p1值μ

!---------------------------------------------

do i=0,mx-1

do j=1,my-1

if((i<=mx1.and.(j>my1.and.j=mx1+1) then

p1(i,j)=p0(i,j)-C2*dt*((u1(i+1,j)-u1(i,j))/dx+(v1(i,j+1)-v1(i,j))/dy) end if

end do

end do

!---------------------------------------------

!上?下?壁括?面?处鋦的?压1力 值μ

!---------------------------------------------

do i=0,mx1-1

p1(i,my1)=p0(i,25)-C2*dt*2.0*v1(i,my1+1)/dy

p1(i,my1+my2)=p0(i,75)-C2*dt*2.0*v1(i,my1+my2+1)/dy

end do

do i=51,mx-1

p1(i,0)=p0(i,0)-C2*dt*2.0*v1(i,1)/dy

p1(i,my)=p0(i,my)-C2*dt*2.0*v1(i,my+1)/dy

end do

!--------------------------------------------

!右 ?壁括?面?处鋦的?压1力 值μ

!--------------------------------------------

do j=1,my1-1

p1(mx1,j)=p0(mx1,j)-C2*dt*2.0*u1(mx1+1,j)/dx

end do

do j=my1+my2+1,my-1

p1(mx1,j)=p0(mx1,j)-C2*dt*2.0*u1(mx1+1,j)/dx

end do

!--------------------------------------------

!求ó解a四?个?拐?点?处鋦的?压1力 值μ

!--------------------------------------------

p1(mx1,0)=1.0/3.0*(p1(mx1+1,0)+p1(mx1,1)+p1(mx1+1,1))

p1(mx1,my1)=1.0/3.0*(p1(mx1+1,my1)+p1(mx1,my1+1)+p1(mx1+1,my1+1))

p1(mx1,my1+my2)=1.0/3.0*(p1(mx1+1,my1+my2)+p1(mx1,my1+my2-1)+p1(mx1+1,my1+my2-1)) p1(mx1,my)=1.0/3.0*(p1(mx1+1,my)+p1(mx1,my-1)+p1(mx1+1,my-1))

!--------------------------------------------

!求ó解a出?口?处鋦的?压1力 值μ

!--------------------------------------------

do j=0,my

p1(mx,j)=Pe

end do

!--------------------------------------------

!计?算?收?敛?的?判D据Y,选?择?最?大洙?的?error

!--------------------------------------------

do i=0,mx+1

do j=0,my

if(abs(u1(i,j)-u0(i,j))/dt>error) then

error=abs(u1(i,j)-u0(i,j))/dt

end if

u0(i,j)=u1(i,j)

end do

end do

do i=0,mx

do j=0,my+1

if(abs(v1(i,j)-v0(i,j))/dt>error) then

error=abs(v1(i,j)-v0(i,j))/dt

end if

v0(i,j)=v1(i,j)

end do

end do

do i=0,mx

do j=0,my

if(abs(p1(i,j)-p0(i,j))/dt>error) then

error=abs(p1(i,j)-p0(i,j))/dt

end if

p0(i,j)=p1(i,j)

end do

end do

write(*,*) "error=",error

num=num+1

write(*,*) num

end do

!----循-环2结μ束?----------------------------

!----------------------------------------

!计?算?突?扩?管÷各?节?点?的?坐?标括?值μ

!----------------------------------------

do i=0,mx,1

x(i)=i*dx

end do

do j=0,my,1

y(j)=j*dy

end do

!----------------------------------------

!计?算?各?个?节?点?上?的?速?度?uc、¢vc值μ和í压1力 值μp1 !----------------------------------------

do i=0,mx,1

do j=0,my,1

uc(i,j)=0.5*(u1(i+1,j)+u1(i,j))

vc(i,j)=0.5*(v1(i,j+1)+v1(i,j))

p1(i,j)=density*p1(i,j)

end do

end do

!----------------------------------------

!计?算?流ⅰ?函ˉ数簓的?值μ

!----------------------------------------

flow_function=0.0

do i=0,mx,1

do j=1,my,1

flow_function(i,j)=dy*uc(i,j)+flow_function(i,j-1) end do

end do

!计?算?雷ぁ?诺μ数簓的?值μ

Re=density*D1*u/Viscosity

!----------------------------------------

!输?出?结μ果?到?文?件t夹D中D,进?行D变?文?件t名?输?出?

!----------------------------------------

write(name,"(f10.4)") Re

open(10,file='Re'//trim(adjustl(name))//'.dat')

write(10,*) 'TITLE = "result" '

write(10,*) 'VARIABLES = "X" "Y" "U" "V" "P" "FLOW_FUNCTION"'

write(10,*) 'ZONE T="penzui", I=',mx1+1,' J=',my2+1,' F=POINT '

do j=my1,my1+my2

do i=0,mx1

write(10,"(6(f13.6))") x(i),y(j),uc(i,j),vc(i,j),p1(i,j),flow_function(i,j) end do

end do

write(10,*) 'ZONE T="dakongjian", I=',mx2+1,' J=',my+1,' F=POINT '

do j=0,my

do i=mx1,mx

write(10,"(6(f13.6))") x(i),y(j),uc(i,j),vc(i,j),p1(i,j),flow_function(i,j) end do

end do

close(10)

end

多相流技术的发展现状

多相流技术的发展现状 物质一般可分为气体、液体和固体三种相态。气体和液体不能承受拉力和切力,没有一定的形状,具有流动性,因此统称为流体。在流体中如有固体颗粒存在,则当流体速度相当高时,这种固体颗粒就具有与一般流体相类似的性质而可看作拟流体。这样,在一定的条件下,就可以处理气体、液体、固体三种相态的流动问题。经典流体力学所处理的只是一种相态的均质流体,即气体或液体的流动问题。但是在许多工程问题以及自然界的流动中,必须处理许多不同相态的物质混合流动的问题。通常把这种流动体系称为多相体系,称相应的流动为多相流。最普通的多相流由两个相组成,称为二相流。不同相态物质的物性有很大的差别,通常根据物质的相态,把二相流分为气液二相流,气固二相流,液固二相流等。 气液二相流在核电站反应堆及蒸汽发生器、火力发电厂锅炉、汽轮机及凝汽器、炼油厂分馏塔中蒸发和凝结过程以及在化工、天然气液化、海水淡化及制冷系统中的蒸发器、重沸器、冷凝器等方面均有广泛的应用。在内燃机和燃油炉的液体燃料燃烧过程中也很重要。近20多年来随着原子能电站的建立、高温高压火电机组的出现以及大型石油化工企业的建设,气液二相流及其传热性能在设备设计与安全运行中显得越来越重要。气固二相流在煤粉燃烧、气力输送与分离、流化床燃烧及反应器、除尘器以及在最近发展的煤的液化和气化技术中十分重要。火箭发动机排气中固体微粒的运动以及地球物理和天体物理中的尘埃流动也都涉及固体微粒的流动。液固二相流在水利工程中泥沙的沉积、化学工程中流化床反应器、液体的渗流及泥浆流动等方面均很重要。总之,多相流是一门在许多工程领域中有广泛应用的重要学科,在最近20多年中得到了迅速的发展,国际学术活动也相应增加。 多相流体力学研究的根本出发点是建立多相流模型和基本方程组。在此基础上分析各相的压强、速度、温度、表观密度和体积分数、气泡或颗粒尺寸分布、相间相互作用(如气泡或颗粒的阻力与传热传质)、颗粒湍流扩散、流型、压力降(两相流通过管道时引起的压差)、截面含气率、流动稳定性、流动的临界态等。描述多相流体可用不同的模型。对各相尺寸均较大(与流动的几何尺寸相比)的体系,可对各相内部分别运用单相流体力学模型写出各自的基本方程组。若分散相的尺寸不太大,一般用体积平均概念,即认为各相占据同一空间并相互

地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究

第$%卷第%期土木建筑与环境工程 L A D 4$%Z %&* 文献标志码 ; 文章编号 %2/*'*/2* &++, +%'+%%+'+* 123B 35@,4,;3734:8372(6(<-,)'.),7+0* M 3(7234;,)N 3,7&O '2,0*34D 30* 72;8#)",13<&02%% :#$=&13>,& "%4\A D D H K H A U6A N H @R G K C G H H @C G K %#V 7G K V 7CY G C X H @J C E F A U #8C H G 8H 7G ->H 8V G A D A K F %#V 7G K V 7C &+++,$%64[4\V C G 7)&4\A D D H K H A U5H 8V 7G C 87D R G K C G H H @C G K %#V 7G K V 7CY G C X H @J C E F A UR G K C G H H @C G K #8C H G 8H %#V 7G K V 7C &++$$2%64[4\V C G 7#A >:74,'7'>V H K H A E V H @97D V H 7E H c 8V 7G K H @C J E V HP H F 8A 9I A G H G E A U K @A T G -'8A T I D H -V H 7E I T 9I J F J E H 9J 4?H -C J 8T J J E V HP H FI 7@79H E H @J 9H E V A -A U87D 8T D 7E C G KK H A E V H @97DV H 7EH c 8V 7G K H @D H G K E VB 7J H -A GD C G H 'J A T @8H E V H A @ F 4>F I C 87D9H E H A @A D A K C 87D F H 7@-7E 7C JT J H -E A-H E H @9C G HE V HV A E E H J E9A G E V %E V H8A D -H J E9A G E V7G -7G G T 7D 7X H @7K H J T @U 78H E H 9 I H @7E T @H 4>V H B T C D -C G K V A T @D F D A 7-87GB H A B E 7C G H -B F C G E @A -T 8C G K E V H 8A G 8H I E A U H f T C D C B @C T 9E H 9I H @7E T @H 4>V H 8A A D C G K U @78E C A G 7G -E V H V H 7E C G K U @78E C A G E V H G 87GB H 87D 8T D 7E H -T J C G K B T C D -C G K V A T @D F D A 7-7G -I H @U A @97G 8H I 7@79H E H @J8T @X H 'U C EA U7N 7E H @J A T @8HV H 7E I T 9I T G C E 4>V H 9H E V A -U A @J H D H 8E C G K E V HV A E E H J E 7G -D A N H J E H G E H @C G K U D T C -E H 9I H @7E T @H 7G -87D 8T D 7E C G K E V H B A @H V A D H 7G -K @A T G -E V H @97D @H J C J E 7G 8H C J K C X H G 4;X H @E C 87DY 'E T B HV H 7E H c 8V 7G K H @D H G K E V87D 8T D 7E C A G I @A 8H -T @H C J I @A I A J H -4 B 35 C (46:'K @A T G -'8A T I D H -V H 7 E I T 9I J F J E H 9)K H A E V H @97DV H 7EH c 8V 7 G K H @)E F I C 87D9H E H A @A D A K C 87D F H 7@)H f T C D C B @C T 9E H 9I H @7E T @H !!地源热泵是随全球能源环境问题的可持续发展 而兴起的一种节能环保的地热利用技术!我国3可再生能源法4已于&++1年颁布%同年推出了国家标准3地源热泵系统工程技术规范4%为我国推广地源热泵技术的应用提供了政策保障和技术准则!地埋 管地源热泵系统是地源热泵系统的一种形式%由于该系统只取热%不取水%没有地下水位下降和地面沉降问题%不存在腐蚀和开凿回灌井问题%也不存在对大气排热+排冷的热污染和排烟+排尘+排水等污染问题%所以应用最为广泛!地埋管换热器是地埋管 欢迎访问重庆大学期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9317769981.html,

流体力学多相流自学作业

多相流及其应用 1.两相与多相流的定义与分类 在物理学中物质有固、液、气和等离子四态或四相。单相物质的流动称为单相流,两种混合均匀的气体或液体的流动也属于单相流。同时存在两种及两种以上相态的物质混合体的流动就是两相或多相流。在多相流动力学中,所谓的相不仅按物质的状态,而且按化学组成、尺寸和形状等来区分,即不同的化学组成、不同尺寸和不同形状的物质都可能归属不同的相。在两相流研究中,把物质分为连续介质和离散介质。气体和液体属于连续介质,也称连续相或流体相。固体颗粒、液滴和气泡属于离散介质,也称分散相或颗粒相。流体相和颗粒相组成的流动叫做两相流动。 自然界和工业过程中常见的两相及多相流主要有如下几种,其中以两相流最为普遍。(1) 气液两相流 气体和液体物质混合在一起共同流动称为气液两相流。它又可以分单组分工质如水—水蒸气的汽液两相流和双组分工质如空气—水气液两相流两类,前者汽、液两相都具有相同的化学成分,后者则是两相各具有不同的化学成分。单组分的汽液两相流在流动时根据压力和温度的变化会发生相变。双组分气液两相流则一般在流动中不会发生相变。 自然界中如下雨时的风雨交加,湖面和海面上带雾的上升气流、山区大气中的云遮雾罩。生活中沸腾的水壶中的循环,啤酒及汽水等夹带着气泡从瓶中注人杯子的流动等都属于气液两相流。现代工业设备中广泛应用着气液两相流与传热的原理和技术,如锅炉、核反应堆蒸汽发生器等汽化装置,石油、天然气的管道输送,大量传热传质与化学反应工程设备中的各种蒸发器、冷凝器、反应器、蒸馏塔、汽提塔,各式气液混合器、气液分离器和热交换器等,都广泛存在气液两相流与传热现象。 (2) 气固两相流 气体和固体颗粒混合在一起共同流动称为气固两相流。 空气中夹带灰粒与尘土、沙漠风沙、飞雪、冰雹,在动力、能源、冶金、建材、粮食加工和化工工业中广泛应用的气力输送、气流千燥、煤粉燃烧、石油的催化裂化、矿物的流态化焙烧、气力浮选、流态化等过程或技术,都是气固两相流的具体实例。 严格地说,固体颗粒没有流动性,不能作流体处理。但当流体中存在大量固体小粒子流

多相流模拟知识讲解

多相流模拟

多相流模拟介绍 自然界和工程问题中会遇到大量的多相流动。物质一般具有气态、液态和固态三相,但是多相流系统中相的概念具有更为广泛的意义。在多项流动中,所谓的“相”可以定义为具有相同类别的物质,该类物质在所处的流动中具有特定的惯性响应并与流场相互作用。比如说,相同材料的固体物质颗粒如果具有不同尺寸,就可以把它们看成不同的相,因为相同尺寸粒子的集合对流场有相似的动力学响应。本章大致介绍一下Fluent中的多相流建模。 多相流动模式 我们可以根据下面的原则对多相流分成四类: ?气-液或者液-液两相流: o气泡流动:连续流体中的气泡或者液泡。 o液滴流动:连续气体中的离散流体液滴。 o活塞流动:在连续流体中的大的气泡 o分层自由面流动:由明显的分界面隔开的非混合流体流动。 ?气-固两相流: o充满粒子的流动:连续气体流动中有离散的固体粒子。 o气动输运:流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。最典型的模式有沙子的流动,泥浆流,填充床,以及各向同性流。 o流化床:由一个盛有粒子的竖直圆筒构成,气体从一个分散器导入筒内。从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。改变气体的流量,就会有气泡不断的出 现并穿过整个容器,从而使得颗粒在床内得到充分混合。 ?液-固两相流

o泥浆流:流体中的颗粒输运。液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。在泥浆流中,Stokes数通常小于1。当Stokes数大于1时,流动成为 流化(fluidization)了的液-固流动。 o水力运输:在连续流体中密布着固体颗粒 o沉降运动:在有一定高度的成有液体的容器内,初始时刻均匀散布着颗粒物质。随后,流体将会分层,在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤积 层,在顶部出现了澄清层,里面没有颗粒物质,在中间则是沉降层,那里的粒 子仍然在沉降。在澄清层和沉降层中间,是一个清晰可辨的交界面。 三相流 (上面各种情况的组合) 多相系统的例子 ?气泡流例子:抽吸,通风,空气泵,气穴,蒸发,浮选,洗刷 ?液滴流例子:抽吸,喷雾,燃烧室,低温泵,干燥机,蒸发,气冷,刷洗 ?活塞流例子:管道或容器内有大尺度气泡的流动 ?分层自由面流动例子:分离器中的晃动,核反应装置中的沸腾和冷凝 ?粒子负载流动例子:旋风分离器,空气分类器,洗尘器,环境尘埃流动 ?风力输运例子:水泥、谷粒和金属粉末的输运 ?流化床例子:流化床反应器,循环流化床 ?泥浆流例子: 泥浆输运,矿物处理 ?水力输运例子:矿物处理,生物医学及物理化学中的流体系统 ?沉降例子:矿物处理 多相建模方法 计算流体力学的进展为深入了解多相流动提供了基础。目前有两种数值计算的方法处理多相流:欧拉-拉格朗日方法和欧拉-欧拉方法。 欧拉-拉格朗日方法

石油化工多相管流研究综述及应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/9317769981.html, 石油化工多相管流研究综述及应用 作者:王祺来 来源:《当代化工》2016年第02期 摘要:多相管道流动广泛存在于石油化工行业中,但目前国内外研究学者对多相管流机理问题在实验和理论方面尚存在有不一致的结论和认识,文章对多相管流研究进行调研整理,阐述了多相管流发展历程及研究现况,介绍了近些年来的研究热点,最后概述多相管流在石油化工行业的应用,对学者研究石油化工多相流管流问题起到一定理论指导。 关键词:多相管流;石油化工;研究热点;应用 中图分类号:TE 832 文献标识码: A 文章编号: 1671-0460(2016)02-0345-03 Review and Application of Multiphase Pipe Flow in Petrochemical Industry WANG Qi-lai (China University of Petroleum, Beijing 102249,China) Abstract: Multiphase pipe flow is widely used in petrochemical industry, but the researchers at home and abroad do not form a unified understanding of multiphase pipe flow mechanism in experiment and theory. In this article, correlational researches of multiphase pipe flow were investigated and systemized; the developing history, research progress of multiphase pipe flow were introduced, then the research highlights of multiphase pipe flow in recent years were presented. Finally, application of multiphase pipe flow in petrochemical industry was discussed. Key words: Multiphase pipe flow; Petrochemical industry; Research highlights;Application 多相管流是研究相异组份或者相异状态的物质共同存在于管流中的动力学及传热传质规律,广泛存在于石油化工、能源动力、低温制冷及航空航天等学科领域中。在石油化工中,常常需要处理不同组份或者不同相态物质的流动问题,这种体系通常被称作多相体系,相应的流动被称为多相流[1]。两相以上的流动广泛存在于石油化工中,如石油、天然气、水三相流 动,甚至油、气、水、沙四相同时流动。 随着工业科技的发展,多相管流的原理研究及其应用俨然是石油化工领域的重要研究课题。但时至目前,研究人员仍不能彻底掌握多相流的原理,对许多问题在实验和理论方面尚存在有不一致的结论和认识,所以也还不能提出精确描述多相流动特征的模型,多相流总体的理论体系框架还很不完善,高精度、适用范围宽、便于实际应用的多相流技术还有待逐步发展,数值计算方法也还有发展空间[2]。

地埋管计算方法

地源热泵地埋部分设计 (一)管材选择及流体介质 一、管材 一般来讲,一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。 1、聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)在国外地源热泵系统中得到了广泛 应用。 2、PVC(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处 耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。 3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0.5mm)的不 锈钢钢管,但目前实际应用不多。 4、管件公称压力不得小于1.0Mpa,工作温度应在-20℃~50℃范围内。 5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。 6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接口及金 属接头。 二、连接 1、热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用) 2、电熔联结 三、流体介质及回填料 流体介质 南方地区:由于地温高,冬季地下埋管进水温度在0℃以上,因此多采用水作为工作流体; 北方地区:冬季地温低,地下埋管进水温度一般均低于0℃,因此一般均需使用防冻液。 (①盐类溶液——氯化钙和氯化钠水溶液;②乙二醇水溶液;③酒精 水溶液等)。 埋管水温: 1、热泵机组夏季向末端系统供冷水,设计供回水温度为7—12℃,与 普通冷水机组相同。地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃, 与冷却塔进水温度相同。

2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同,在满足供热 条件下,应尽量减低供热水温度,这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值,并降低能耗。地埋管中循环水冬季进水温度,以水不冻结并留安全余地为好,可取3—4℃。当然为了使地埋管换热器获得更多热量,可加大循环水与大地间温差传热,然而大地的温度是不变的,因此只有将循环水温降至0℃以下,为此循环水必须使用防冻液,如乙二醇溶液或食盐水。但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。在严寒地区不得不这样做,而在华北地区的工程中用水就可满足要求,不一定要加防冻液。 地温是恒定值,可通过测井实测。有关资料介绍某地地下约100米的地温是当地年平均气温加4℃左右。天津市年平均气温是12.2℃,实测天津市地下约100米的地温约为16℃,基本符合以上规律。 回填材料 可以选用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料选择要 兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。从实际测试比较浇 铸混凝土换热性能最好,但造价高、施工难度大,但可结合建筑 物桩基一起施工。回填沙石或碎石换热效果比较好,而且施工容 易、造价低,可广泛采用。 (二)埋管系统环路 一、埋管方式 1、水平埋管 水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式,由于多层埋管的下层管处于一个较稳定的温度场,换热效率好于单层,而且占地面积较少,因此应用多层管的较多。(单层管最佳深度1.2~2.0m,双层管1.6~2.4m) 近年来国外又新开发了两种水平埋管形式,一种是扁平曲线状管,另一种是螺旋状管。它们的优点是使地沟长度缩短,而可埋设的管子长度增加。 2 、垂直埋管 根据埋管形式的不同,一般有单U 形管,双U 形管,套管式管,小直径螺旋盘管和大直径螺旋盘管,立式柱状管、蜘蛛状管等形式;按埋设深度不同分为浅埋(≤30m)、中埋(31~80m)和深埋(>80m)。 1)U 形管型:是在钻孔的管井内安装U 形管,一般管井直径为100~150mm,井深10~200m,U 形管径一般在φ50mm 以下。

地源热泵地埋管施工计算方法

地源热泵地埋管施工计算方法(一)管材选择及流体介质一、管材一般来讲,一旦将地 下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。 1、聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。 2、PVC(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。 3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0.5mm)的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。 4、管件公称压力不得小于1.0Mpa,工作温度应在-20℃~50℃范围内。 5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。 6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接口及金属接头。 二、连接 1、热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用) 2、电熔联结 三、流体介质及回填料 流体介质 南方地区:由于地温高,冬季地下埋管进水温度在0℃以上,因此多采用水作为工作流体; 北方地区:冬季地温低,地下埋管进水温度一般均低于0℃,因此一般均需使用防冻液。 (①盐类溶液——氯化钙和氯化钠水溶液;②乙二醇水溶液;③酒精水溶液等)。 埋管水温: 1、热泵机组夏季向末端系统供冷水,设计供回水温度为7—12℃,与普通冷水机组相同。地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃,与冷却塔进水温度相同。 2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同,在满足供热条件下,应尽量减低供热水温度,这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值,并降低能耗。地埋管中循环水冬季进水温度,以水不冻结并留安全余地为好,可取3—4℃。当然为了使地埋管换热器获得更多热量,可加大循环水与大地间温差传热,然而大地的温度是不变的,因此只有将. 循环水温降至0℃以下,为此循环水必须使用防冻液,如乙二醇溶液或食盐水。但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。在严寒地区不得不这样做,而在华北地区的工程中用水就可满足要求,不一定要加防冻液。 地温是恒定值,可通过测井实测。有关资料介绍某地地下约100米的地温是当地年平均气温加4℃左右。天津市年平均气温是12.2℃,实测天津市地下约100米的地温约为16℃,基本符合以上规律。 回填材料 可以选用浇铸混凝土、回填沙石散料或回填土壤等。材料选择要兼顾工程造价、传热性能、施工方便等因素。从实际测试比较浇铸混凝土换热性能最好,但造价高、施工难度大,但可结合建筑物桩基一起施工。回填沙石或碎石换热效果比较好,而且施工容易、造价低,可广泛采用。 (二)埋管系统环路 一、埋管方式 1、水平埋管 水平埋管主要有单沟单管、单沟双管、单沟二层双管、单沟二层四管、单沟二层六管等形式,由于多层埋

地源热泵地埋管计算方法

地源热泵地埋管计算方法 地埋部分设计 (一)管材选择及流体介质 一、管材 一般来讲,一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳定性、耐腐性。 1、聚乙烯(PE)和聚丁烯(PB)在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。 2、PVC(聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用PVC 管。 3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用薄壁(0.5mm)的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。 4、管件公称压力不得小于1.0Mpa,工作温度应在-20℃~50℃范围内。 5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。 6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接口及金属接头。 二、连接

1、热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用) 2、电熔联结 三、流体介质及回填料 流体介质 南方地区:由于地温高,冬季地下埋管进水温度在0℃以上,因此多采用水作为工作流体; 北方地区:冬季地温低,地下埋管进水温度一般均低于0℃,因此一般均需使用防冻液。 (①盐类溶液--氯化钙和氯化钠水溶液;②乙二醇水溶液;③酒精水溶液等)。 埋管水温: 1、热泵机组夏季向末端系统供冷水,设计供回水温度为7-12℃,与普通冷水机组相同。地埋管中循环水进入U管的最高温度应<37℃,与冷却塔进水温度相同。 2、热泵机组冬季向末端系统供水温度与常规空调不同,在满足供热条件下,应尽量减低供热水温度,这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值,并降低能耗。地埋管中循环水冬季进水温度,以水不冻结并留安全余地为好,可取3-4℃。当然为了使地埋管换热器获得更多热量,可加大循环水与大地间温差传热,然而大地的温度是不变的,因此只有将循环水温降至0℃以下,为此循环水必须使用防冻液,如乙二醇溶液或食盐水。但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。在严寒地区不得不这样做,而在华北地区的工程中用水就可满足要求,不一定要加防冻液。 地温是恒定值,可通过测井实测。有关资料介绍某地地下约100米的地温是当地年平均

第18章 多相流模拟

王巍雄——2003-6-19 18.多相流模拟介绍 自然界和工程问题中会遇到大量的多相流动。物质一般具有气态、液态和固态三相,但是多相流系统中相的概念具有更为广泛的意义。在多项流动中,所谓的“相”可以定义为具有相同类别的物质,该类物质在所处的流动中具有特定的惯性响应并与流场相互作用。比如说,相同材料的固体物质颗粒如果具有不同尺寸,就可以把它们看成不同的相,因为相同尺寸粒子的集合对流场有相似的动力学响应。本章大致介绍一下Fluent中的多相流建模。第19章和第20章将会详细介绍本章所提到的内容。第20章会介绍一下融化和固化方面的内容 ?18.1多相流动模式 ?18.2多相系统的例子 ?18.3多相建模方法 ?18.4多相流模型的选择 18.1多相流动模式 我们可以根据下面的原则对多相流分成四类: ?气-液或者液-液两相流: o气泡流动:连续流体中的气泡或者液泡。 o液滴流动:连续气体中的离散流体液滴。 o活塞流动:在连续流体中的大的气泡 o分层自由面流动:由明显的分界面隔开的非混合流体流动。 ?气-固两相流: o充满粒子的流动:连续气体流动中有离散的固体粒子。 o气动输运:流动模式依赖诸如固体载荷、雷诺数和粒子属性等因素。最典型的模式有沙子的流动,泥浆流,填充床,以及各向同性流。 o流化床:由一个盛有粒子的竖直圆筒构成,气体从一个分散器导入筒内。从床底不断充入的气体使得颗粒得以悬浮。改变气体的流量,就会有气泡不断 的出现并穿过整个容器,从而使得颗粒在床内得到充分混合。 ?液-固两相流 o泥浆流:流体中的颗粒输运。液-固两相流的基本特征不同于液体中固体颗粒的流动。在泥浆流中,Stokes数(见方程18.4-4)通常小于1。当Stokes 数大于1时,流动成为流化(fluidization)了的液-固流动。 o水力运输:在连续流体中密布着固体颗粒 o沉降运动:在有一定高度的成有液体的容器内,初始时刻均匀散布着颗粒物质。随后,流体将会分层,在容器底部因为颗粒的不断沉降并堆积形成了淤 积层,在顶部出现了澄清层,里面没有颗粒物质,在中间则是沉降层,那里 的粒子仍然在沉降。在澄清层和沉降层中间,是一个清晰可辨的交界面。 ?三相流(上面各种情况的组合)

产品成本计算的分批法Word文档

第七章产品成本计算的分批法 一、名词解释 1.分批法 2.简化分批法 3.累计间接计入费用分配率 二、填空题 1.产品成本计算的分批法是以作为成本计算对象,归集生产费用,计算产品成本的一种方法。 2.简化分批法下,对每月发生的间接费用,将其先累计在上,到各批产品完工时,再按照完工产品的比例进行分配计算的。 3.采用简化分批法,各项累计间接计入费用分配率,既是之间分配间接计入费用的依据,也是之间分配间接计人费用的依据。 4.简化分批法的特点一是设立基本生产成本二级账,对不同批别产品发生的生产费用、生产工时登记入账;二是;三是采用来计算分配费用。 三、单项选择题 1.分批法的特点是() A.按照产品类别计算成本 B.按照产品品种计算成本 C.按照产品批别计算成本 D.按照车间来计算成本 2.采用简化分批法对完工产品分配间接计人费用依据的是() A.全部产品计划间接计人费用分配率 B.全部产品累计间接计入费用分配率 C.每种产品上期间接计入费用分配率 D.每种产品本期间接计入费用分配率 3.必须设置基本生产成本二级账的成本计算方法是() A.品种法 B.分步法 C.简化的分批法 D.分批法 4.简化分批法适用于() A.同一月份投产批数多 B. 各月间接计入费用水平相差不大 C. 月末未完工产品批数多 D.同时具备上述条件 5.采用分批法计算产品成本时,如果批内跨月完工产品的数量较大,则完工产品成本可以采用的方法是() A.按计划单位成本计算 B.按定额单位成本计算 C.按约当产量比例法分配计算 D.按最近一期相同产品的实际成本计算 6.产品成本计算的分批法,应以( ) A.每种产品设置成本计算单B.每批产品设置成本计算单 C.产品类别设置成本计算单 D.产品生产步骤设置成本计算单 四、多项选择题 1.采用分批法计算产品成本时,如果批内产品跨月陆续完工的情况不多, 完工产品的数量占全部批量的比重较小,完工产品成本的计价可采用() A.本月实际单位成本 B.近期相同产品的实际单位成本

多相管流理论与计算

《多相管流理论与计算》综合复习资料 一、判断题 1、油水混合物在井筒中的流动是两相流动。√ 2、流型图直观地表示了各种流型在管道中流动的外观特征。× 3、均相流动模型可较准确地计算泡状流的流动规律。√ 4、在其它条件相同的前提下,油井含水率越高,则井口产出液的温度越低。× 5、一般情况下,在垂直多相管流的压力损失中重位损失所占的比重最大。√ 6、忽略滑脱时,气液混合物的体积含气率等于空隙率。√ 7、分相流动模型可较准确地计算环状流的流动规律。√ 8、丹斯—若斯方法和哈格多恩—布朗方法都是分流动型态计算的方法。× 9、在计算环空气液流动时可采用当量直径来计算流速和摩擦系数。× 10、天然气在井筒中的流动是单相流动。√ 11、在其它条件相同的前提下,油井产量越高,则井口产出液的温度越高。√ 12、在泡流条件下,加速度损失所占比重较小,可以忽略不计。√ 13、垂直井筒气液流动中,泡状流的滑脱损失大于段塞流。√ 二、选择题(可能有多个答案) 1、水、水蒸气共同流动的体系是一个:(BC ) A)单相流体系B)两相流体系 C)单工质体系D)双工质体系 2、油气混合物在垂直井筒中流动可能出现的流动型态是:( ABCDF ) A)泡状流B)弹状流 C)段塞流D)环状流 E)层状流F)雾状流 3、垂直向上气液两相段塞流中,描述准确的是:( AC ) A)气液滑脱速度v s>0 B)气液滑脱速度v s<0 C)气液滑动比s>1 D)气液滑动比s<1 4、均相流动模型可准确地计算哪种流型的流动规律( A ) A)泡状流B)段塞流 C)层状流D)环状流 5、在垂直向上气液两相流动中,滑脱损失最小的流动型态是:( B ) A)泡状流B)雾状流 C)段塞流D)环状流 6、气液两相流的研究方法包括:(ABD ) A)经验方法B)半经验方法 C)数值计算方法D)理论分析方法 7、以下流型属于水平管道中油气混合物的流动型态的是:( ABCDEF ) A)泡状流B)团状流 C)段塞流D)环状流 E)层状流F)雾状流 8、在垂直向上气液两相流中,流体的真实密度ρ与流动密度ρ’的关系为(A ) A)ρ > ρ’B)ρ = ρ’ C)ρ < ρ’ 9、分相流动模型可准确地计算哪种流型的流动规律( CD ) A)泡状流B)段塞流

地埋管换热器计算方法

竖直埋管地热换热器的设计和参数分析 摘 要:本文通过对某住宅小区地源热泵系统地热换热器的方案设计的工程实例,介绍了采用《地热之星》软件设计地热换热器的方法;讨论分析了回填材料导热系数、岩土导热系数、钻孔间距以及循环液的类型四种主要因素对地热换热器设计尺寸的影响,并指出提高回填材料导热系数、适当增大钻孔间距以及选择凝固点较低的循环液有利于减小钻孔长度,从而节省地热换热器的初投资。 关键词:地源热泵 地热换热器 设计 软件 1 引言 随着经济的发展以及人们对节能、环保意识的提高,具ss 量的值可以产生数倍的变化。国内有些关于地热换热器设计的文献中推荐的每米钻孔传热量的经验数据,对于实际工程设计可能产生误导,因而不利于该项新技术在我国的推广应用。 影响地热换热器设计的最重要影响因素有:1.岩土的导热系数;2.全年的冷热负荷及其相对的比值[5] ; 3.回灌材料的导热系数与U 型管各支管的间距; 4.地热换热器排列方式与钻孔间距; 5.设定的循环液所允许的最高和最低温度,在以供热为主的应用场合,这一参数常常取决于选用循环液的类型。 山东建筑工程学院地源热泵研究所开发的地热换热器设计及模拟专用软件《地热之星》[2] 采用了在国际 上领先的二维和准三维模型[3-6] ,考虑了全年吸热和放热不平衡等复杂的情况,以保证地热换热器在整个服务周期(20年或更长的时间)中的性能为设计目标,使地热换热器的设计计算脱离了按经验数据估算的状况。该软件还能同时对单U 型埋管与双U 型埋管这两种分别 在美国和欧洲流行的不同埋管形式[3] 进行计算和比较。《地热之星》又是对用户友好的,普通的暖通空调工程师都能很快掌握软件的使用,输入设计条件就可以直接得到要求的埋管长度,因而可以方便地进行多方案的技术经济比较。本文结合一个工程实例就其中的回灌材料的导热系数、岩土的导热系数、钻孔间距及循环液的类型四个方面对地热换热器的设计方案进行分析和比较。 2 工程概况 该工程为位于湖北省的一个住宅小区,总建筑面积约7 万平方米,拟采用地源热泵空调系统来实现其冬季的供热、夏季的制冷以及供应生活用热水。该地区冬季空调室外计算温度为 ℃;夏季空调室外计算温度为℃;未受干扰的地下温度为16℃。本设计主要通过《地热之星》设计软件按1 万平方米建筑面积来进行方案比较和设计计算。 3 方案比较和设计 3.1 确定钻孔参数 钻孔的几何分布形式要根据可提供的场地确定,本研究选取矩阵排列为4×25。钻孔间距取3*3、4*4、4*5、5*5、6*6、7*7、8*8、9*9(行间距*列间距)八种情况进行比较计算。钻孔半径设为0.055m 。回填材料的导热系数取0.6,1.2,1.8,2.4,3.0 W/(m ℃)进行比较和研究。 3.2 U 型管的确定

分批法的成本计算程序

可编辑 分批法的成本计算程序 (1)设置成本明细账及成本计算单 在成本计算的分批法下,成本明细账应按产品的投产批别分别设置,见表10-5、表10-6、表10-7。 (2)分配各项费用要素 根据资料,编制费用分配表来分配各费用要素,编制会计分录如下: ①编制原材料费用分配表,见表10-1。 表10-1 原材料费用分配表 20× 借:生产成本——基本生产成本——901产品(直接材料) 125 000 ——902产品(直接材料) 167 000 ——903产品(直接材料) 226 000 制造费用——基本生产车间(材料费) 8 600 贷:原材料 526 600 借:生产成本——基本生产成本——901产品(直接材料) 5 000 ——902产品(直接材料) 6 680 ——903产品(直接材料) 9 040 制造费用——基本生产车间(材料费) 344 贷:材料成本差异 21 064 ②编制工资及职工福利费分配表,见表10-2。 表10-2 工资及职工福利费分配表 20×8年9月

可编辑 借:生产成本——基本生产成本——90l 产品(直接人工) 7 200 ——902产品(直接人工) 8 000 ——903产品(直接人工) 4 400 制造费用——基本生产车间(人工费) 2 100 贷:应付职工薪酬——应付工资 21 700 借:生产成本——基本生产成本——901产品(直接人工) 1 008 ——902产品(直接人工) 1 120 ——903产品(直接人工) 616 制造费用——基本生产车间(人工费) 294 贷:应付职工薪酬——应付福利费 3 038 ③折旧费、水电费及其他费用的核算 A .支付本月的水电费: 借:制造费用——基本生产车间(水电 费) 2 400 贷:银行存款 2 400 B .提取固定资产折旧费: 借:制造费用——基本生产车间(折旧费) 3 800 贷:累计折旧 3 800 C .本月发生的其他费用: 借:制造费用——基本生产车间(其他) 250 贷:银行存款 250 (3)归集和分配基本生产车间的制造费用,见表10-3、表10-4。 表10-3 制造费用明细账

两相流、多相流

两相流的概念及类型两相物质(至少一相为流体)所组成的流动系统。若流动系统中物质的相态多于两个,则称为多相流,两相或多相流是化工生产中为完成相际传质和反应过程所涉及的最普遍的粘性流体流动。通常根据构成系统的相态分为气液系、液液系、液固系、气固系等。气相和液相可以以连续相形式出现,如气体-液膜系统;也可以以离散的形式出现,如气泡-液体系统,液滴-液体系统。固相通常以颗粒或团块的形式处于两相流中。 两相流的流动形态有多种。除了同单相流动那样区分为层流和湍流外,还可以依据两相相对含量(常称为相比)、相界面的分布特性、运动速度、流场几何条件(管内、多孔板上、沿壁面等)划分流动形态。对于管内气液系统,随两相速度的变化,可产生气泡流、塞状流、层状流、波状流、冲击流、环状流、雾状流等形态;对于多孔板上气液系可以产生自由分散的气泡、蜂窝状泡沫、活动泡沫、喷雾等形态。 两相流研究的一个基本课题是判断流动形态及其相互转变。流动形态不同,则热量传递和质量传递的机理和影响因素也不同。例如多孔板上气液两相处于鼓泡状态时,正系统混合物(浓度增加时表面张力减低)的板效率(见级效率)高于负系统混合物(浓度增加时表面张力增加);而喷射状态下恰好相反。两相流研究的另一个基本课题,是关于分散相在连续相中的运动规律及其对传递和反应过程的影响。当分散相液滴或气泡时,有很多特点。例如液滴和气泡在运动中会变形,在液滴或气泡内出现环流,界面

上有波动,表面张力梯度会造成复杂的表面运动等。这些都会影响传质通量,进而影响设备的性能。两相流研究的课题,还有两相流系统的摩擦阻力,系统的振荡和稳定性等。 两相流研究模型两相流的理论分析比单相流困难得多,描述两相流的通用微分方程组至今尚未建立。大量理论工作采用的是两类简化模型:①均相模型。将两相介质看成是一种混合得非常均匀的混合物,假定处理单相流动的概念和方法仍然适用于两相流,但须对它的物理性质及传递性质作合理的假定;②分相模型。认为单相流的概念和方法可分别用于两相系统的各个相,同时考虑两相之间的相互作用。两种模型的应用都还存在不少困难,但在计算技术发展的推动下颇有进展。 气体和液体混合物的两相流动体系。通常分为单成分两相流和双成分两相流。前者是具有相同化学成分的同质异态两相流,如水和蒸汽两相流;后者是具有不同化学成分的异质异态两相流,如水和空气两相流。气-液流动包括掺有气泡的液体流动和带有液滴的气体流动,如掺气水流和含雾滴的大气流动等。气-液流动因管道压力、流量、热负荷、流向、工质物性等的不同,可形成各种不同流型。竖管中最常见的流型(见图)有:细小气泡散布于液相中的气泡状流型;管中心为气弹、壁附近为连续液膜的气弹状流型;管中心为夹带细小液滴的气核和壁附近为连续液膜的环状流型;气相中含细小液滴和壁附近无连续液膜的雾状

地源热泵地埋管施工计算方法

地源热泵地埋管施工计算方法 (-)管材选择及流体介质 一、管材 F来讲,一旦将地下埋管系统换热器埋入地下后,基本不可能进行维修或更换,因此地下的管材应首先要保证其具有良好的化学稳走性、耐腐性。 1、聚乙烯(PE )和聚丁烯(PB )在国外地源热泵系统中得到了广泛应用。 2、PVC (聚氯乙烯)管的导热性差和可塑性不好,不易弯曲,接头处耐压能力差,容易导致泄漏,因此在地源热泵系统中不推荐用PVC管。 3、为了强化地下埋管的换热,国外有的提出采用蒲壁(0.5mm )的不锈钢钢管,但目前实际应用不多。 4、管件公称压力不得小于l.OMpa ,工作溫度应在-20°C ~ 50°C围。 5、地埋管壁厚宜按外径与壁厚之比为11倍选择。 6、地埋管应能按设计要求长度成捆供应,中间不得有机械接□及全雇接头。 二、连接 1、热熔联接(承接联接和对接联接,对于小管径常采用) 2、电熔联结 三、流体介质及回填料 流体介质 南方地区:由于地溫高,冬季地下埋管进水溫康在0°C以上,因此多采用水作为工作流体; 北方地区:冬季地温低,地下埋管进水溫度一般均低于0°C ,因此一殷均需使用防冻液。 (①盐类溶液——氯化钙和氯化钠水溶液;②乙二醇水溶液;③酒精水溶液等)。 埋管水温: 1、热泵机组夏季向末端系统供冷水,设计供回水溫度为7—12°C ,与普通冷水机组相同。地埋管中循环水进入U管的最高溫度应<37°C ,与冷却塔进水溫度相同。 2、热泵机组冬季向末端系统供水溫度与常规空调不同,在满足供热条件下,应尽量减低供热水溫度,这样可改善热泵机组运行工况、减小压缩比、提高cop值,并降<氐能耗。地埋管中循环水冬季进水溫度,以水不冻结并留安全余地为好,可取3—4艾。当然为了使地埋管换热器获得更多热星,可加大循环水与间溫差传热,然而的溫度是不变的,因此只有将循环水温降至0°C以下,为此循环水必须使用防冻液,如乙二醇溶液或食盐水。但这样会提高工程造价、增加对设备的腐蚀。在严寒地区不得不这样做,而在华北地区的工程中用水就可满足要求,不—走要加防冻液。 地温是恒走值,可通过测井实测。有关资料介绍某地地下约100米的地溫是当地年平均气溫加4°c左右。市年平均气溫是12.2°C ,实测市地下约100米的地溫约为16°C,基本符合以上规律。

COADE CAESARII埋地管道计算原理

COADE CAESARII埋地管道计算原理: CII将土壤的约束转化为双线形约束,我们首先计算出管道沿轴向Fax,横向Ftr的最大单位长度摩擦力,考虑管道推土壤的位移的效果,按经验值,管道在推动土壤的位移如果超过埋深和管径之和的0.015长度,土壤开始失效。我们将该值称为屈服位移Yd。 我们用该单位长度的轴向和横向最大磨擦力除以该屈服位移,我们得到管道轴向和横向的最大刚度。我们依据管道完全锚固段(zone3),过渡段(zone2)和横向变形区(zone1)段的不同将管道重新分段,然后,按节点临近的长度取出管道的长度,按长度乘以上面计算的单位长度刚度计算该节点的刚度(我们将一段管道的轴向,横向刚度当量成一个节点的轴向,横向刚度)。 软件自动添加新的土壤约束后,用户可以重新调整和修改模型,调整约束,添加锚固墩。我们首先计算出各个节点的位移,用该位移乘以对应该节点的刚度,我们就计算出该点的轴向,横向力,这些点的轴向力的叠加就可计算出相应锚固墩点的推力。

轴向单位长度最大摩擦力计算如下:该计算考虑了管道上面的土壤,介质重量,管道重量引发的管道上面和下面的摩擦力的总和: 轴向单位长度最大摩擦力计算如下:该计算考虑到回填的作用效果。计算结果见计算书。 土壤的屈服位移为:屈服位移一般取埋深的0.015(屈服位移系数)计算结果见计算书。 由上面的值我们计算得出单位长度的刚度:计算结果见计算书。

Node 120 的轴向刚度是Kx2=Kax×L(该段长度)=3000mm*13.1N/cm/mm=39300N/cm CII软件计算结果Kx2 刚度35790 N/cm 其他节点140,150,160的刚度同样方法计算得出。 软件是如何计算处节点120,140,150,160点的轴向摩擦力的哪? 我们用刚度乘以位移得到该点的轴向摩擦力:Kx2*该点位移=35790×2.797mm/10= 10011N Node 120 的衡向刚度是Kz2=Ktr×L(该段长度)=3000mm*498N/cm/mm=39300N/cm CII软件计算结果Kx2 刚度411879 N/cm 问题的关键在于CAESARII的计算是考虑了方方面面的真实效果计算出来的。这种计算比较准确真实。我们为此也反复和外方联系落实软件的准确性和可靠性,我们得到的答案是肯定的。 目前,针对国内《城镇直埋供热管道工程技术规程》的计算方法,结果和我们的出入比较大。主要的原因是: ?是国内认为管道全段都具有相等的摩擦力,其实靠近锚固墩附近点是静止的,没有位移,摩擦力离锚固墩越远,摩擦力越大。 ?是没有考虑土壤屈服位移的影响,认为土壤的作用是一贯的。其实,土壤是有屈服极限的,如果位移超过该值,土壤发生塑性变形,摩擦力也会发生变化。 如何处理该问题?到底相信那个计算结果,CAESARII软件是国际软件,经过许多软件认证和比较。我们是充分相信其正确性的。至于国内规范的计算结果,我们认为他是相对保守的。 如果用户希望我们的计算结果和手工的计算结果接近,CII十分容易达到该效果。 1.用户可以改变土壤的摩擦系数,通过加大摩擦系数。 2.改变屈服位移系数,通过降低该数值,增大土壤的刚度 至于用户到底相信谁的问题,有待实践检验。

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