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气液两相流传热与传质机理研究气液两相流是指在管内流动时同时存在气体和液体两个不同的相态，这是许多工业流程和设备中常见的一种流动状态。
气液两相流的传热和传质机理研究是流体力学和化学工程中极为重要的一个研究领域，对流体流动和热传递的控制、组成物的转移及分离、能源转化和材料制备等都有重要的应用价值。
一、气液两相流的组成和特点气液两相流主要由气体和液体两个相态组成，其中气体被包裹在液体中形成气泡或气液界面，呈现出交替出现的液相和气相区域。
气液两相流具有一些独特的物理和化学特性，例如具有较大的界面面积和流动面积、较高的湍流强度和复杂的流动状态、气体泡在液体中的反复形变和与固体表面的接触等。
气液两相流具有很多广泛的应用，如油气储存和输送、化学反应器、纺织工业、热交换器、分离器和空气污染控制等领域。
气液两相流的研究不仅可以提供有效的工业流程和设备设计，而且可以促进一系列新的科学发现，以及各个领域的技术创新和发展。
二、气液两相流传热机理研究气液两相流的传热机理主要涉及气泡或气液界面的生成、移动和破裂等过程，这些过程对热传递的效率具有决定性的影响。
另外，气液两相流的传热机理还与流体性质、管道尺寸、流量和流速等相关因素有关。
通过对气液两相流传热机理的深入研究，可以发现其主要的传热规律包括局部传热现象、界面传热现象和黏性传热现象。
其中，局部传热现象是指在气泡或气液界面附近的特定区域内，存在着比较明显的局部热传递现象；界面传热现象是指在气液两相交界的位置上，由于相间传热的存在，形成了一个传热的“墙”；黏性传热现象是指由于气液两相之间的相互摩擦作用及其与管壁之间的接触作用，使局部热传导场发生显著变化。
三、气液两相流传质机理研究在气液两相流传质过程中，气液界面成为了物质传输的主要通道。
气泡或气液界面上的局部质量传递现象与传热现象类似，包括局部质量分布现象、界面传质现象和分子扩散现象等。
当前，气液两相流传质机理的研究焦点主要集中在质量传递的速率计算和模拟方法上，这些方法可分为数值模拟、解析模型和实验方法三种。
前言符号表绪论第一章两相流动概述第一节基本概念一、相态二、局瞬特性第二节基本分析方法一、两相流动变量的特性二、两相流场宏观特性三、基本分析方法第三节基本宏观物理量一、相标识二、基本宏观物理量三、两相流动的复杂性第二章两相流流型第一节概述第二节两相流流型分类一、垂直流动下的流型种类二、水平流动下的流型种类三、加热流道的流型分类第三节流型图一、水平流动下的流型图二、垂直流动下的流型图三、倾斜管和螺旋管内的流型判别四、复杂几何形状流道中的流型判别五、特殊工况下的一些流型判别第四节流型过渡准则一、基本无因次组合量二、Dukler半理论方法三、阻液、倒流现象与流型过渡判断四、系统暂态过程中的流型第三章两相流动基本数学模型第一节概述第二节两相流连续介质理论一、相场方程二、相界面平衡特性三、两相流场的宏观平衡特性第三节两相流动基本数学模型一、时平均场方程组二、体平均场方怪三、扩散摸型场方程四、两流体模型场方程第四节一维两相流动基本方程组一、一维两相流动扩散模型二、一维两相流动两流体摸型三、简单摸型分析法第四章空泡份额第一节概述第二节滑速比模型第三节变密度模型一、基本假定二、空泡份额关系式第四节漂移流模型一、Zuber-Findlay方法二、圆管空泡份额计算式三、讨论第五节动量交换模型第六节环状流空泡份额的解析计算方法一、纯环状流基本关系式二、气芯夹带液滴的情况第七节最小熵增模型一、不考虑壁面摩擦的情况二、考虑壁面摩擦的情况三、气芯有夹带的情况第八节混合相－单相并流模型第九节空泡份额的其他计算方法一、Apмaнл方法和苏联锅炉水力计算标准方法二、холодовcкий方法三、Hughmark方法四、Thom方法五、Lockhart－Martinelli方法六、非圆形通道关系式七、垂直下降流动下的空泡份额计算第十节欠热沸腾空泡份额计算一、Bowring方法二、Rouhani方法三、BapToломей等人的方法四、Ahmad方法五、Levy方法六、Mиpодольский方法第五章两相流动压降第一节概述第二节均相模型的流道压降计算一、简化计算式二、摩擦压降计算和均相摩擦因数第三节分相模型的流道压降计算一、分相模型摩擦压降梯度二、流道压降简化解析式第四节分相模型的摩擦压降计算一、Lockhart－Martinelli关系式二、Martinelli一Nelson关系式三、Thom方法四、Armand-Treshchev关系式第五节两相流动压降其他计算方法一、Baroczy 方法二、Chisholm 方法三、前苏锅炉机组水力计算方法四、Friedel 经验式五、实用推荐计算式第六节环状流解析计算法一、环状流动特性二、基本方程组三、几个主要变量的经脸关系式四、摩擦压降梯度第七节欠热沸腾压降计算一、欠热沸腾压降实脸研究二、低欠热沸腾区压阵计算第八节两相流动局部压降计算一、渐变接头二、突变接头三、孔板和管嘴四、弯头五、三通、阀门和其他连接管件六、讨论第六章临界流动和压力波传播第一节概述第二节单相临界流动和两相临界流动一、单相临界流动二、两相临界流动第三节两相临界流动计算方法一、两相临界流动的均相模型计算方法二、两相临界流动的分相棋型计算方法三、短管、管嘴和孔板的临界流动汁算四、讨论第四节两相流动的压力脉冲传播和声速一、基本方程式二、双组分均相模型三、单组分均相模型四、动量传递效应五、声波传播六、影响压力脉冲传播的因素第五节两相临界流动准则一、单相临界流动准则二、两相临界流动数学摸型三、两相临界流动准则讨论第七章两相流动不稳定性第一节概述第二节两相流动不稳定性分类一、各种不稳定性机理二、流动不稳定性分类第三节流动不稳定性分析方法一、线性系统动态方程稳定特性二、小扰动原理－线性传递函数三、动量积分原理四、推荐的分析方法第四节典型不稳定性分析一、Ledinegg不稳定性二、密度波不稳定性三、压降振荡四、并行流道不稳定性五、自然循环不稳定性第八章沸腾传热基本原理第一节气液两相平衡一、与液体相变有关的基本参数二、气－液两相平衡条件三、亚稳态平衡和不稳定平衡态第二节核化机理和蒸气形成一、形成气核所需的过热度二、均匀核化三、非均匀核化四、流动沸腾下的成核准则－沸腾起始点确定第三节泡核沸腾气泡生长循环—气泡动力学一、典型气泡生长循环二、等待周期三、气泡长大过程四、均匀介质内的气泡增长五、非均匀温度场内的气泡增长六、气泡脱离加热面时的直径七、气泡生成频率第四节气液交界面不稳定性一、Helmholtz 不稳定性二、Taylor 不稳定性第五节沸腾传热无因次组合量一、池内沸腾无因次组合量函数关系二、流动沸腾无因次组合量函数关系三、沸腾传热的无因次组合量第九章池内沸腾传热第一节池内沸腾概述一、池内沸腾实验二、影响池内沸腾的因素第二节泡核沸腾传热一、泡核沸腾机理模型二、泡核沸腾传热计算式第三节膜态沸腾传热一、竖直表面二、水平加热体三、球体四、影响膜态沸腾的因素第四节临界热流密度一、经验关系式二、气泡聚合模型三、流体动力不稳定性模型四、影响临界热流密度的因素第五节 Leidenfrost 现象、最小膜态沸腾温度和过渡沸腾一、Leidenfrost现象二、最小膜态沸腾温度三、过渡沸腾第十章流动沸腾传热第一节流动沸腾概述一、管内流动传热二、沸腾图三、当地流动沸腾实验曲线四、水平流道第二节欠热沸腾传热一、各恃征点计算二、高欠热沸腾传热分析三、低欠热沸腾传热分析四、欠热沸腾参数影响第三节饱和佛腾传热一、饱和泡核沸腾传热二、泡核沸腾抑止三、强制对流蒸发区传热四、饱和沸腾经验关系式第四节临界热流密度一、垂直向上流动下的临界热流现象二、垂直圆管流道临界热流参数效应三、非垂直流道内的临界热流现象四、外掠管路和多流道棒束的临界热流现象五、临界热流密度关系式第五节临界热流后传热区一、过渡沸腾二、膜态沸腾第十一章凝结第一节概述一、凝结类型二、凝结过程－液相形成第二节膜状凝结一、Nusselt 凝结理论二、Nusselt 理论之修正及拓展三、紊流膜状凝结四、具有蒸气剪切作用的凝结五、实用方程第三节水平管内膜状凝结一、水平管内蒸气凝结过程与流型二、层状流传热什算三、间歇流传热什算四、环状流传热什算五、实用计算法第四节珠状凝结一、珠状凝结机理二、珠状凝结传热计算三、讨论第五节直接接触凝结一、液池冷凝蒸气射流二、液体射流表面冷凝蒸气三、喷雾凝结第六节凝结换热强化一、凝结换热强化机理二、管外凝结换热强化三、改善管内凝结换热的方法第七节凝结换热设备一、凝结换热设备类型二、管内凝结时的压力变化三、典型冷凝器的热力计算四、冷凝器管集压降第十二章两相流动主要参数的测量原理和方法第一节概述一、气液两相流参数侧量的困难二、两相流侧量技术分类三、测量参数分级第二节压降测量第三节空泡份额的测量一、射线强度衰减法二、阻抗法三、快速关闭阀门法四、测量当地空泡份额的方法第四节两相流流量和含气率的测量一、孔板流量计二、涡轮流量计三、阻力盘或阻力网四、复合或多重传感器的组合测量装置五、示踪技术六、真实质量流量计第五节临界热流密度发生的判别一、电桥法二、热电偶三、红外线技术第六节流型的测定以下无正文仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
Topic Three 沸腾传热基础（Elements of Boiling Heat Transfer）本讲要点：本讲介绍池内沸腾传热与强迫对流沸腾传热基础。
给出了各种沸腾模式和流动工况下的典型关联式。
重点是针对诸如大池内的单管以及单根竖直圆管等简单几何条件进行介绍。
还介绍了一些世界问题，比如由于成核困难而导致的沸腾曲线的滞后、由于存在不溶性气体而产生的沸腾曲线迁移以及表面和流体污染等等。
还包括了微重力条件下的两相流动和传热问题。
1. Introduction 引言相变传热系数和锅炉与蒸发器设计中的压降因子等涉及到一些最为复杂的热-流体现象。
由于需求以及智力和知识上的挑战，这一领域内的研究在过去的五十至七十年间呈爆炸型增长趋势。
沸腾传热科学与技术所面对的是这样一个局面：总共有超过30,000篇出版物的文献，每年约50本教材和参考书，每年还有约1000篇论文出现。
显然，我们不再可能逐篇咀嚼甚至综述这些信息。
但是，设计者仍必须对传热和压降进行预测，需要掌握预测方法。
所采用的关系也不总是基于理论，但又必须有足够合理的精度。
因此，我们应当对物理现象和机理有一个较好的认识，从而能够合理地采用有关关联式，这一点十分重要。
本讲的重点将放在简单几何条件（如大池内的单管、单根竖直圆管等）下的传热特征介绍。
很多情况下，复杂几何结构（如：水平管束、多根竖直管道等等）下的关联式，都是建立于对简单构型的经验之上。
另外，本讲主要讨论纯净流体，至于混合物的沸腾及污垢等情况，可能的话，我们还会进行介绍。
沸腾过程在传统的恒定热流或恒定壁温的边界条件下响应是不同的。
前一边界条件主要与具有固定热耗散的系统有关，比如，电热锅炉或者核反应堆堆芯等。
这一情形也会发生在诸如电子加速器靶心或计算机芯片等高功率密度设备的液体冷却情况。
而恒壁温则见诸发生相变的两种流体的热交换器等情况。
但是在一些情况中，比如，化石燃料锅炉等，热流实际上也是恒定的。
Topic Three 沸腾传热基础（Elements of Boiling Heat Transfer）本讲要点：本讲介绍池内沸腾传热与强迫对流沸腾传热基础。
给出了各种沸腾模式和流动工况下的典型关联式。
重点是针对诸如大池内的单管以及单根竖直圆管等简单几何条件进行介绍。
还介绍了一些世界问题，比如由于成核困难而导致的沸腾曲线的滞后、由于存在不溶性气体而产生的沸腾曲线迁移以及表面和流体污染等等。
还包括了微重力条件下的两相流动和传热问题。
1. Introduction 引言相变传热系数和锅炉与蒸发器设计中的压降因子等涉及到一些最为复杂的热-流体现象。
由于需求以及智力和知识上的挑战，这一领域内的研究在过去的五十至七十年间呈爆炸型增长趋势。
沸腾传热科学与技术所面对的是这样一个局面：总共有超过30,000篇出版物的文献，每年约50本教材和参考书，每年还有约1000篇论文出现。
显然，我们不再可能逐篇咀嚼甚至综述这些信息。
但是，设计者仍必须对传热和压降进行预测，需要掌握预测方法。
所采用的关系也不总是基于理论，但又必须有足够合理的精度。
因此，我们应当对物理现象和机理有一个较好的认识，从而能够合理地采用有关关联式，这一点十分重要。
本讲的重点将放在简单几何条件（如大池内的单管、单根竖直圆管等）下的传热特征介绍。
很多情况下，复杂几何结构（如：水平管束、多根竖直管道等等）下的关联式，都是建立于对简单构型的经验之上。
另外，本讲主要讨论纯净流体，至于混合物的沸腾及污垢等情况，可能的话，我们还会进行介绍。
沸腾过程在传统的恒定热流或恒定壁温的边界条件下响应是不同的。
前一边界条件主要与具有固定热耗散的系统有关，比如，电热锅炉或者核反应堆堆芯等。
这一情形也会发生在诸如电子加速器靶心或计算机芯片等高功率密度设备的液体冷却情况。
而恒壁温则见诸发生相变的两种流体的热交换器等情况。
但是在一些情况中，比如，化石燃料锅炉等，热流实际上也是恒定的。
《气液两相流与沸腾换热》读书笔记姓名：李双双学号：1110209148专业：工程热物理日期：2012.4.18前言林宗虎老师的《气液两相流与沸腾换热》一书对管内沸腾做了较为全面的介绍，对于初学者掌握整体的思路有较好的作用，这也是我为什么选择这本书的原因。
本笔记是在阅读林老师此书的时候根据自己的理解对每章的内容做了简要的归纳，最后写下了阅读本书的读后感。
读完本书后虽然已经对管内沸腾有了基本的了解，但是想要深入了解仅仅本书是不够的，还需课下阅读更多相关书籍和文献。
第一章绪论新增内容:1、气液两相流体横掠柱体的漩涡脱落特性2、管道内强制对流换热的强化方法3、气液两相测试技术和多相流研究进展两相流定义：存在变动分界面的两种独立物质组成的物体的流动。
可以分为气液两相流、气固两相流、液固两相流，此外，两种不同组分的液体的共同流动也属于两相流范畴。
两相流这一术语首先出现于美国一些研究生论文中，1943年，苏联首先将这一术语应用于正式出版的学术刊物上。
在1930-1940年期间，发表了一些研究气液两相流不稳定行及锅炉水循环中气液两相流动问题的经典型文献。
1940-1950年期间，不禁对双组份气液两相流的流动阻力等问题进行了研究，而且还将研究工作深入到具有热交换的单组份气液两相流领域。
气液两相流和传热学科的形成和发展是和工程技术的进展密切相关的。
气液两相流的基本参数-P18第二章气液两相流的流型和流型图气液两相流体在水平管中流动时的流型种类比垂直管多，这主要是由于重力的影响使两相有分开流动的倾向造成的。
本书介绍了两相流体在水平、垂直、倾斜、U型管、螺旋管、垂直上升狭槽、水平管束、孔板和文丘里管（研究不充分）等中的流型及流型图。
气液逆流中的现象：液泛和回流（对于反应堆的安全性研究有重要意义）液泛：在逆流接触的气-液反应器或传质分离设备中，气体从下往上流动。
当气体的流速增大至某一数值，液体被气体阻拦不能向下流动，愈积愈多，最后从塔顶溢出，称为液泛。
第一章绪论
第一节两相流及其定义
异质物体或系统中，各存在分界面的独文物质称之为相。
众所周知，自然界常见酌物质有三相，即固相+液相和气相。
因此，由任意两种存在分界试坤独物质组成【十体或系统
都称之，为两相物体或两相表统。
树如，水和己的撮合物为一种两相物体，因为水和卸：都是存
在分界面的独立物质。
但是，'盐水浴液是一种单相物体，田为在此溶液中盐和水之间无分界
面，盐和水不居两种独立存在的物质。
两相物体的流动称为两相流。
在两相城中，两相之闻不仅存在分界面，面且进一公界面是随者派动在不断变化的。
因此，两相觥可定义为存在变动外界面的两种狡文物质组成的物体的
. 流动。
气体和固体耦粒洇合物的流动为一种两相流，因为在此甜动表统中不仅存在两种独立
物质，而且这两种物质之间的分界面是随流动面变化的。
根据两相流的定义，可以将两相褓大致分为如下三类，气体和液体共同流动时气筱两相流，气体和固体耦】位共同流动的气团两相流·液体和固体解放共同流动的液固两相流。
忱
外，两种不同组分液体的共同流动也届于两相流范辟，
本书主要讨论气液两相流的流体动力学和悦据传热问题。
气踺两相流根据物质组分的不同又可分为两种。
由同一组分枸顶种相组成髀气液两相流称为单组分】液两相舐，例如由木鼓汽和水构成的两相硫。
由不同组士的两种相组成肿气踺
两相硫称为】组公气液两相流，例如由空气卸水构成的气淹两相流。
在不监生相变的流动过
程中，单组分两相流和】煳i分两相流适用同样的物理规铮，因而可通称为气液两相硫。
棣揖散热惜晚的不同，气密两相硫还可公为绝热气淹两相掀和有热弈换酌气密两相硫。
当存在热交投时，在单组分气筱两相部中伴随菹流动含线工质的相交。
两·相铈这一术语在本世纪30年代苜光出现于美国的一些研究生论文中。
l945年，苏碟苜先将毡一来语应用于正式出版的学术刊物上。
莫+ 苏、银三国在本世纽20年代已''开始了气淹两相硫的研究工作，日本姑子即年代，我国在60年代也开始了这方面的研究工：，ff；·。
' 总的来说，气被两相硫的研究历史较短，它是一门
年轻的大有发思前逮脾单科。
第二节气液两相流和传热学科的进展与工程的关系
气淹两相涨体的雅动工况在动力，化工、按酯、制冷、石油，冶金等工业中经徐迪到。
】这些工业的具有热弈换的设备中还存在两相硫体酌传热问题。
例如，在核电站和火力发电
姑中的各种部聘管、各式气雅混合器，气液分离器、各种热交换鹊、楫饬, 化学反拉俊各，
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PDF 文件使用”pdfFactory Pro 试用版本创建。
