气液两相流传热实验

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。

水平管气液两相流实验实验人 XXX 合作者 XXX XXX 年XX 月XX 日一、 实验目的：1. 通过观察水平管气液两相流的流型，进一步加深了解气液两相流流型的特点；2. 对流量分配对流型的影响有比较直观的认识；3. 从实验设计、仪器选型、实验操作、数据提取与分析处理等各个环节能够训练出真正的实验技能，能够完成合格的实验报告；二、 主要实验仪器气泵、水泵、玻璃转子流量计、U 型压差计。

三、 实验操作1. 打开系统电源，使气体、液体流量计预热2分钟；2. 然后打开采集程序，记下采集程序上显示的气路和水路温度（根据此温度查出水和空气的密度）；3. 改变气流量和液体流量，观察记录两相流的流型变化和U 型压差计的压差；4. 测量好所有数据后，先关闭液阀，关闭水泵电源，再关闭气泵。

四、 实验数据与分析1. 流型分析对应实验中的空气流量和水流量，根据以下公式计算出气相折算速度和液相折算速度 ：GG Q J A=LLQ J A=式中 G J ——气相折算速度，m/s ；L J ——液相折算速度，m/s ；G Q ——气相体积流量，m 3/s ；L Q ——液相体积流量，m 3/s ；A——管道横截面积，m2; （本实验管子内径为20mm，-42=3.14210mA⨯）查找相关资料，可知水平管两相流基本流型如下图所示图- 1 水平管两相流流型图实验中得到的数据及流型情况如下表：表- 1 各流量下的观测流型次数GQ(m3/h)LQ(L/h)GJ(m/s)LJ(m/s)2GJρ(Pa)2LJρ(Pa)流型1 3.0 935 2.7 0.8266 7.9348 680.080 冲击2 3.0 710 2.7 0.6277 7.9348 392.151 冲击3 2.8 510 2.5 0.4509 6.9121 202.338 冲击4 2.7 310 2.4 0.2741 6.4272 74.758 冲击5 2.7 130 2.4 0.1149 6.4272 13.147 波状6 1.8 130 1.6 0.1149 2.8565 13.147 波状7 2.0 310 1.8 0.2741 3.5266 74.758 冲击8 2.0 515 1.8 0.4553 3.5266 206.325 冲击9 2.0 715 1.8 0.6321 3.5266 397.694 冲击10 1.9 930 1.7 0.8222 3.1827 672.826 冲击11 4.4 930 3.9 0.8222 17.0686 672.826 冲击12 4.5 710 4.0 0.6277 17.8532 392.151 冲击13 4.6 495 4.1 0.4376 18.6555 190.611 冲击14 4.6 310 4.1 0.2741 18.6555 74.758 冲击15 4.5 120 4.0 0.1061 17.8532 11.202 冲击16 0.0 120 0.0 0.1061 0.0000 11.202 塞状17 0.0 320 0.0 0.2829 0.0000 79.659 小塞状18 0.0 515 0.0 0.4553 0.0000 206.325 气泡19 0.0 720 0.0 0.6365 0.0000 403.275 小气泡20 0.0 930 0.0 0.8222 0.0000 672.826 雾状注意：由于流体流动时，流量值是波动的，实验记录的是估计的平均流量；第16-20组数据，因为气流量很小，读不出具体值，我们记为0，实际不为0.查找资料得到的和实验中观察到的两相流流型图分别如图-2与图-3所示：图- 2 资料中的水平管两相流流型分布图- 3 实验中水平管两相流流型分布实验中，我们观察到了5种流型，通过观察对比图-2与图-3，我们可以发现实验中的流型分布与资料中的流型分布大致是相似的。

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反应器工程中气液两相流的传质传热特性随着工业和科技的不断发展，人们对反应器工程的需求越来越大。

反应器工程中的气液两相流是一种非常常见的流体现象，尤其在化学反应器中更为显著。

此类流体现象涉及到多个重要参数，如传质系数、传热系数、液体的浓度、以及气液的动力学行为等等。

了解反应器工程中气液两相流的传质传热特性，对于提高反应器工程的效率和稳定性，具有重要的意义。

一、气液两相流的传质气液两相流的传质现象一般介于分子扩散和对流扩散之间。

其传质速率受到了许多因素的影响，如总质量传递系数、液体和气相之间的传质系数、以及气液两相之间的物理性质等等。

在反应器工程中，气液两相流的传质通常是由化学反应的发生和物质传递的需求所产生的。

化学反应通常是以气相中的一个或几个成份的浓度变化为基础的。

反应速率通常受限于气、液相中的物质之间的传质速率。

因此，有效控制气液两相流的传质速率，可以提高反应的稳定性和效率。

此外，变化的传质速率还可以改变容器外部的温度和压力，从而实现反应的控制。

二、气液两相流的传热气液两相流的传热特性受到许多因素的影响。

气液两相流的传热过程是一个复杂的过程。

它在很大程度上与流量、液体的浓度、环境温度和湿度、以及交错流动的气相和液相之间的湍流等因素有关。

气液两相之间的传热系数是对气液两相之间传热能力的度量。

它是指在给定比例下气相向液相传热的能力。

在经典气液传热传质研究中，由于液相的传热系数数值大于气相传热系数数值，因此通常认为气液传热以液相传热为主。

然而，在气液两相流中，气相具有较快的动力学响应速度会产生涡流，液相在其前端形成流动的薄膜。

液态和气态的交叉流动促进了气液两相之间的传热，从而提高了传热系数的数值。

因此，对气液两相之间的传热研究，需要考虑到对液相和气相(液态边界层)的传热两个过程的影响。

三、气液两相流的气液传质模型对气液两相之间传质现象进行数值模拟是研究气液两相之间传质效果的最好方法之一。

这种模型通常包括了大量输入参数，如反应器内部温度、物质浓度、气体流量、以及物质浓度在不同位置的分布。

高压汽水两相流与传热实验台安全
操作规程
一、工作准备
1、及时清理实验台搭建过程中产生的余料、垃圾，防止开机后遗留物造成
危害。

2、检查实验台电器设备及电加热绝缘，防止漏电、短路和着火现象的发生。

检查其它设备，确保无松动、泄漏，防止实验过程中出现意外事故。

3、对于易燃、易爆的工质和实验段，应采取隔离防护措施。

二、开机运行
1、打开实验台的旁通阀、主路阀，手工转动高压泵的皮带轮，开启高压泵，
待运行正常后，再均匀缓慢地升压。

2、开启冷却塔，调节大电流变器冷却水压为0.2—0.3Mpa，然后闭合各调压
器开关，确认无异常后，开始升加热功率。

3、实验过程中，所有实验人员不得擅自离开自己的岗位，防止电网电压波
动或瞬时停电造成实验段烧坏和爆管，伤害实验室工作人员及损坏实验设备等。

三、停机
1、逐步降完所有加热负荷，断开所有电加热开关。

2、待实验管段内的水温低于90℃后，再降低实验系统压力，关闭高压泵及
冷却塔。

3、停机后，应对实验台的设备、管线、水源、仪表等进行检查，确认处于
安全状态后，才能离开。

四、注意事项
1、首次进行实验的人员，必须在实验室工作人员的指导下方可开机实验。

2、进行高温、高压实验时，任何人不得靠近有危险的实验管段。

3、冬季实验人员，应注意室外设备、管线的防冻。

4、定期检查本实验台所有灭火器是否齐全、有效。

5、进行实验的人员，离开实验室前应关好所有门、窗、水、电，做好防火、
防盗工作。

《水平管内气液两相流流型数值模拟与实验研究》篇一一、引言随着能源、化工等领域的不断发展，水平管内气液两相流的研究变得日益重要。

在许多工业过程中，如石油开采、管道输送、冷却系统等，都需要对气液两相流进行深入的研究。

气液两相流的流型对管道的输送效率、安全性能以及系统设计都有重要的影响。

因此，本文对水平管内气液两相流的流型进行了数值模拟与实验研究，以期为相关领域的实际应用提供理论依据和参考。

二、流型分类与数值模拟方法水平管内气液两相流的流型主要分为泡状流、弹状流、泡状-弹状混合流、环状流等。

这些流型具有不同的流动特性和相互转换的规律。

为了更好地研究这些流型的特性，本文采用了数值模拟的方法。

数值模拟主要采用计算流体动力学（CFD）方法，通过建立数学模型，对不同流型下的气液两相流进行模拟。

在模拟过程中，考虑了流体物性、管道尺寸、流动速度等因素对流型的影响。

同时，采用适当的湍流模型和两相流模型，对气液两相的相互作用和流动特性进行描述。

三、实验研究方法与结果分析为了验证数值模拟结果的准确性，本文还进行了实验研究。

实验采用水平管道装置，通过改变气液流量、管道尺寸等参数，观察并记录不同流型下的流动特性。

实验结果表明，随着气液流量的增加，流型逐渐由泡状流向环状流转变。

在泡状流中，气泡分散在连续的液相中；在弹状流中，较大的气泡或气团交替出现在连续的液相中；而在环状流中，气体核心包裹着液体在管道中流动。

这些流型的转换规律与数值模拟结果基本一致。

此外，实验还发现，管道尺寸对流型也有显著影响。

当管道直径增大时，更易形成环状流；而当管道直径较小时，更易形成泡状或弹状流。

这为实际工程应用中管道设计和优化提供了重要的参考依据。

四、数值模拟与实验结果对比分析将数值模拟结果与实验结果进行对比分析，可以发现两者在流型转换规律和流动特性方面具有较好的一致性。

这表明本文采用的数值模拟方法具有较高的准确性和可靠性，可以为实际工程应用提供有效的预测和指导。

实验报告-气-汽对流传热综合实验摘要：本实验旨在研究气汽对流传热特性，用实验数据确定理论模型参数，并分析能量守恒定律用于测定实验物体热量容量和总容量。

实验结果显示，气汽对流传热是由气流和质量流动引起的末端传热，在实验环境中表现为气汽对流传热。

由对实验数据的分析，可知通量和温度的关系，且表明了容量的大小与能量的守恒的相关性。

1、实验原理气汽对流传热是一种特殊的传热形式，发生在物体与气体或液体面之间，在其发生时，由于热量转移，而在这两表面之间发生气体或液体的运动，热流量是运动传递所引起的，从而造成介质两端的热量运动，从而形成传热。

2、实验步骤（1）实验仪器准备：实验仪器包括，气汽对流热传输实验台、调压罩、调压阀、进排气管、温度计、湿度计、压力表等设备。

（2）调试：把实验台上的调压阀打开，用手把调压罩拉落，手调温度计指针，在实验台上拉起温度拉丝，注意实验台传感器位置。

（3）启动实验：把实验装置测试面调节到预定温度，仔细测量压力、温度和湿度，即可进行实验。

3、实验结果（1）实验数据：通过实验台提供的实验数据发现，风口和吹出口的温度变化和压力变化存在一定的变化趋势，即在实验开始时，风口温度和吹出口温度都较高，压力较低；随着实验进行，它们相差越来越小，而压力也越来越增大。

（2）容量测定：借助观察实验数据，通过比较前后温度差以及定义的总容量、物体热量容量可以求得实验物体的热量容量和总容量的取值，说明实验物体的温度变化可以用叠加定律计算出来。

4、结论本实验证明，气汽对流传热是指在实验装置测试表面和空气之间形成的气体或液体流动传热。

实验结果表明，气汽对流传热对温度非常敏感，其传热。

实验6 气—汽对流传热实验6.1 实验目的(1) 了解套管换热器的构造及气—汽对流传热的机理。

(2) 掌握用热电偶温度计测量壁面温度的方法。

(3) 掌握传热膜系数α的测定方法，并学会传热膜系数测定实验的数据处理方法。

(4) 了解影响传热膜系数的因素和强化传热的途径。

6.2 实验原理传热膜系数α是研究传热过程及换热器性能的一个很重要的参数。

本实验所用换热器是由玻璃套管4和传热紫铜内管2构成的套管换热器。

冷流体为空气，由鼓风机11提供，并在换热器的内管中流动，其流量由旁路阀10调节，并由孔板流量计7和8（读数为R ）测定，其进口和出口温度分别由温度计6和1测定。

热流体为饱和蒸汽，由电加热釜13和电加热器15等组成的蒸汽发生器提供，它在换热器的内管外流动。

由铜-康铜热电偶3、冷端温度补偿器（冰水浴保温桶）及毫伏表组成温度测量仪表，用于测量传热管的平均壁温。

由毫伏表测得热电动势E （mV ），即可得管外壁温度T （℃）值，由于紫铜管传热性能优异，可由管外壁温度代替内壁温度。

在套管换热器中，冷流体（空气）在管内作强制对流流动，热流体（水蒸汽）在管外流动。

冷、热两种流体呈逆流流动，通过间壁进行热交换。

流体在圆形管道内无相变时的准数关联式为 4.0Pr Re mA Nu =，将非线性转化为线性关系。

将实验得到的若干组Nu ，Re 和Pr 数据，由回归法确定系数m A ,值。

具体测定方法如下：对于准数关联式4.0Pr RemA Nu =（流体被加热时），将4.0Pr 移至左边，两边取对数，令()0.4lg Pr y Nu =，lg ;lg Re a A x ==,得y a mx =+,此式为一元线性式，按回归法即可得m 。

6.2.1 m 的计算：在双对数坐标系中以Re 为横坐标，以4.0Pr Nu 为纵坐标。

将测得的6组数据处理后得到6对横、纵坐标，在双对数坐标系中描出6个点，将6个点相连得一直线。

该直线的斜率即为准数关联式中的m 。

气液两相流的流动与传热特性分析第一章绪论气液两相流是指在管内同时存在气相和液相的流体系统，广泛存在于化工、核能、石油、环境保护等领域。

气液两相流的性质复杂，不同于单相流，具有热质传递、固液分离、波浪波跃、喷射雾化等特点，因此近年来引起了学术界和工业界的广泛研究和应用。

本文将分析气液两相流的流动和传热特性，以期为气液两相流的研究提供一定的参考。

第二章气液两相流的分类和性质气液两相流可分为气体和液体相的接触和融合两种形式。

在接触形式中，气相和液相通过界面相互接触，形成泡沫、滴、膜或者液柱等结构，这种形式的气液两相流有着非常广泛的应用，例如泡沫塔、浮选、废水处理等；而融合形式则是泡沫或液滴在固体表面形成时液滴或泡沫发生融合，形成液膜或多孔材料衬垫，这种形式也有着广泛的应用，例如沉积薄膜、吸附剂等。

气液两相流的性质有着很强的诱导物质传递的能力，液相在气液界面上具有很高的活性质量，液滴和泡沫的直径很小，故它们的表面积很大，能够大大提高物质传递的速度和效率；同时，由于气液界面的存在，气液两相流还可以通过表面活性剂的加入在各个方面得到优化。

第三章气液两相流的流动特性气液两相流的流动特性，是指流体在管内或通道内的流动规律和物质传输规律等，是气液两相流传热的基础。

气液两相流的流动特性在不同应用环境下会发生很大的变化，例如流动状态、相对速度、相分布、颗粒形状、流体性质等都可能影响气液两相流的流动特性。

气液两相流的流动过程可分为单向流动和往返流动两种形式。

单向流动是指气体和液体分别自上往下或自下往上依序流动；而往返流动则是指液体在一方向流动过后再在相反方向流动，这种运动形态可以产生较为强烈的液相运动，从而增加了物质传递的效率。

第四章气液两相流的传热特性气液两相流传热是指在气液两相流中，气体和液体相互作用，形成温度差，从而引起的热传递过程。

气液两相流的传热性能对于增加热传递效率和提升传热效果具有十分重要的意义，在工业和科学研究中都有非常广泛的应用。

气液两相流动传热特性的实验研究气液两相流动是工业生产中常见的物理现象，理解气液两相流动传热特性对于工业生产的优化具有重要的实际意义。

为了研究气液两相流动的传热特性，我们进行了实验研究并得到以下结果。

实验方法我们使用了一个装置来模拟气液两相流动，该装置由一根长度为1.5m、直径为0.02m的垂直管道组成。

在实验中，气体（空气）和液体（水）以一定的流量分别通过管道。

我们通过管道中的温度变化来研究传热特性。

实验结果我们发现，气液两相流动中传热特性与相对速度、液膜厚度和填充度等参数有关系。

具体来说，当相对速度和液膜厚度增加时，传热系数也会增加。

而填充度的增加会导致传热系数的降低。

此外，我们还发现，在气液两相流动中存在气液边界层的不稳定现象，这会导致传热系数的快速变化。

因此，在实际应用中，需要对此进行充分的考虑，以确保传热效果的稳定和可靠性。

我们还研究了不同流量条件下气液两相流动的传热特性。

实验结果表明，传热系数随着液体流量的增加会先升高后下降，最大值出现在一定的液体流量下。

这是因为当液体流量低于一定值时，气液两相流动界面不稳定，流动模式不稳定，导致传热系数较低。

而当液体流量过高时，大量液滴会在管道内形成，导致气体流动受阻，传热系数下降。

结论我们的实验研究表明，气液两相流动的传热特性是复杂而多变的，受许多因素的影响。

在进行气液两相传热的实际应用中，需要充分考虑这些因素，以达到最好的传热效果。

参考文献[1] 陈婷. 气液两相流动的传热特性实验研究[J]. 工业技术创新, 2021, 49(10): 112-115.[2] 王海涛, 崔红, 王成龙. 不同参数下气液两相流动传热实验研究[J]. 机械科学与技术, 2020, 39(7): 1168-1174.[3] Kozak S, Wronski S. Experimental Investigation of Heat Transfer in Two-Phase Flow[C]// Proceedings of the ASME Heat Transfer and Fluids Engineering Summer Conference. American Society of Mechanical Engineers, 2019.。

气液两相流流型实验报告实验名称：气液两相流流型实验目的：1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使用；2. 掌握常见两相流流型的划分方法及相关规律，观察水平管中不同流型的特点；3. 根据各工况点实验数据绘制两相流流型图，并与典型流型图做比较。

实验任务：实验测量数据：,,,.(1) 测取不同情况下气相，液相流量；记录P P t tw气减室(2) 判别流型要求：(1) 实验数据汇总表；(2) 绘制αβ-曲线(3) 根据实验数据用Weisman图判别流型实验原理1、水平管道中气液两相流流型的划分及各流型特征在水平管道中的气液两相流，由于重力影响使流型结构呈现不对称性，因而水平管中的流型特征变得较为复杂。

Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，一般把水平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。

（1）泡状流在泡状流中，气相是以分离的气泡散布在连续的液相内，气泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含气率低时出现。

（2）塞状流在塞状流中，小气泡结合大气泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，大气泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在大气泡之间还存在一些小气泡。

（3）层状流在层状流中，两个相的波动被一层较光滑的分界面隔开，由于重力和密度不同，气相在上部液相在下部分开流动。

层状流只有在气相和液相的速度都很低时才出现。

（4）波状流当气流速度增大时，在气、液分界面上掀起了扰动的波浪，分界面由于受到沿流动方向的波浪作用而变得波动不止。

（5）弹状流当气体流速更高时，分界面处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以高速沿管道向前推进的弹状块。

（6）环状流当气体流速进一步增高时，就形成气核和环绕管周的一层液膜，液膜不一定连续均匀的环绕整个管周，管子的下部液膜较厚，在气芯中也夹带有液滴。

图1水平不加热管中的流动型式表1水平绝热管中的流型变化增加液相流量增加气相流量ST+R ST+R ST+IW S PB ST+RW ST+IW S BTS+A PF ST+RW+D ST+LRW+D ST+BTS A+RW F+D ST+RW+D ST+LRW+D A+DA+D F+D F+DD A+RW A+RWA+D A+DA表示环状流（annular）；B表示气泡（bubble）；BTS表示中空气弹（blow through slug）；D表示液滴（droplet）；F表示液膜（film）；IW表示平缓波（inertial wave）；LRW表示大翻卷波（large roll wave）；PB表示气栓加气泡（plug＆bubble）；PF 表示气栓加泡沫（plug＆froth）；R表示涟漪波（ripple）；RW表示翻卷波（roll wave）；S表示气弹（slug）；ST表示层状流（stratified）。

⽓液两相流流型实验报告⽓液两相流流型实验报告实验名称：⽓液两相流流型实验⽬的：1. 熟悉台架,掌握流量测量仪表的使⽤；2. 掌握常见两相流流型的划分⽅法及相关规律，观察⽔平管中不同流型的特点；3. 根据各⼯况点实验数据绘制两相流流型图，并与典型流型图做⽐较。

实验任务：实验测量数据：,,,.(1) 测取不同情况下⽓相，液相流量；记录P P t tw⽓减室(2) 判别流型要求：(1) 实验数据汇总表；(2) 绘制αβ-曲线(3) 根据实验数据⽤Weisman图判别流型实验原理1、⽔平管道中⽓液两相流流型的划分及各流型特征在⽔平管道中的⽓液两相流，由于重⼒影响使流型结构呈现不对称性，因⽽⽔平管中的流型特征变得较为复杂。

Oshinowo流型划分原理使流型变得相对简单，根据Oshinowo的划分原则，⼀般把⽔平管道中的流型划分为六种，泡状流、塞状流、层状流、波状流、弹状流、环状流。

（1）泡状流在泡状流中，⽓相是以分离的⽓泡散布在连续的液相内，⽓泡趋向于沿管道上半部流动，这种流型在含⽓率低时出现。

（2）塞状流在塞状流中，⼩⽓泡结合⼤⽓泡，如栓塞状，分布在连续的液相内，⼤⽓泡也是趋向于沿管道上部流动，并且在⼤⽓泡之间还存在⼀些⼩⽓泡。

（3）层状流在层状流中，两个相的波动被⼀层较光滑的分界⾯隔开，由于重⼒和密度不同，⽓相在上部液相在下部分开流动。

层状流只有在⽓相和液相的速度都很低时才出现。

（4）波状流当⽓流速度增⼤时，在⽓、液分界⾯上掀起了扰动的波浪，分界⾯由于受到沿流动⽅向的波浪作⽤⽽变得波动不⽌。

（5）弹状流当⽓体流速更⾼时，分界⾯处的波浪被激起与管道上部管壁接触，并形成以⾼速沿管道向前推进的弹状块。

（6）环状流当⽓体流速进⼀步增⾼时，就形成⽓核和环绕管周的⼀层液膜，液膜不⼀定连续均匀的环绕整个管周，管⼦的下部液膜较厚，在⽓芯中也夹带有液滴。

表1⽔平绝热管中的流型变化A表⽰环状流（annular）；B表⽰⽓泡（bubble）；BTS表⽰中空⽓弹（blow through slug）；D表⽰液滴（droplet）；F表⽰液膜（film）；IW表⽰平缓波（inertial wave）；LRW表⽰⼤翻卷波（large roll wave）；PB表⽰⽓栓加⽓泡（plug＆bubble）；PF 表⽰⽓栓加泡沫（plug＆froth）；R表⽰涟漪波（ripple）；RW表⽰翻卷波（roll wave）；S表⽰⽓弹（slug）；ST表⽰层状流（stratified）。

气液两相流体传热传质机理研究气液两相流体的传热传质机理研究是热工学和流体力学领域的重要研究方向之一，其研究对象是气体和液体在复杂流场中的传热和传质过程，包括多相流体泡沫、雾气、水蒸气等。

气液两相流体的传热传质机理研究有着广泛的应用领域，例如化工、航空航天、生物医学工程等。

一、气液两相流体的传热传质机理气液两相流体的传热传质机理包括传热和传质两个方面。

其中传热是指气液两相流体内部温度分布的变化，包括传导、对流和辐射等传热方式。

传质是指气液两相流体内部物质的传递过程，包括扩散、对流和反应等传质方式。

在气液两相流体的传热传质机理中，强制对流传热和传质是一种重要的传热传质方式。

在气液两相流体的流动过程中，流体中的气泡、液滴或固体颗粒会不断地与周围介质相互作用，产生一定的涡动和湍流，从而促进了气液两相流体的传热和传质。

此外，气液两相流体的传热传质过程也受到一些外界因素的影响，例如流体中固体颗粒的含量、温度和压力等。

二、气液两相流体传热传质机理的数值模拟气液两相流体的传热传质机理的数值模拟是研究气液两相流体传热传质机理的重要手段之一。

在数值模拟过程中，采用计算流体力学（CFD）方法对气液两相流体中的流场、温度和浓度等参数进行计算分析，从而获得气液两相流体的传热传质过程中的各种物理量。

在气液两相流体传热传质机理的数值模拟中，需要注意一些重要的问题。

例如，要对流场、温度和浓度等参数进行准确的数值计算和分析，需要考虑气液两相流体的复杂性和不确定性，同时要对流场、温度和浓度等参数进行合理的边界条件设置和计算。

此外，数值模拟过程中还需要考虑气液两相流体的物理特性和流体力学性质等问题，以获得准确的计算结果。

三、气液两相流体传热传质机理的应用气液两相流体的传热传质机理研究在很多领域中都有广泛的应用，例如化工、航空航天、生物医学工程等。

在化工领域中，气液两相流体的传热传质机理研究可以用于优化化工反应器的设计和操作，并可用于提高化工生产效率和质量等。

气液两相流传热实验一、实验目的1、通过测定换热器冷、热流体的流量，测定换热器的进、出口温度，熟悉换热器性能的测试方法；2、了解套管换热器的结构特点及性能。

3、通过测定参数计算换热器流体的热量；计算换热器的传热系数；并整理成准数关联式形式。

二、基本原理1、概述本换热器性能测试实验装置，主要对应用较广的套管式换热器进行其性能的测试。

其中，对套管式换热器可以进行顺流和逆流两种方式的性能测试。

换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并对实验数据进行整理，分析流体无相变时的对流传热系数与Dittus-Boelter 关联式。

2、实验装置参数本实验所用的热水加热采用电加热方式，采用热水加热常温空气。

冷—热流体的进出口温度采用pt100加智能多路液晶巡检仪表进行测量显示，实验台参数如下：（1）电加热管总功率：3KW（2）冷热流体风机：允许工作温度：<80℃，额定流量：76 m 3/h 电机电压：220V 电机功率：750W（3）孔板流量计： 流量：8-30m 3/h 允许工作温度：0-80℃3、对流传热系数α的测定：根据传热总方程，用实验测定。

mQS t α=∆ 式中：α－管内流体对流传热系数，W/（m 2·℃）；Q －传热速率W ；S －管内换热面积， m 2 ； ∆t m －对数平均温度差，℃。

本实验中，具体的计算过程如下：,,56()m h p h Q q c t t =-，热水的物性数据取定性温度562t t +下的数值,计算质量流量, /m c V t q q kg s ρ=。

换热面积2 o S d l m π=，此处管内径0.016m ，壁厚0.0015m ，管长1.3m 。

{}()2121/ln /T T T T t m ∆∆∆-∆=∆851t T T -=∆ 762t T T -=∆ t 5，t 6为热流体进出口温度， T 7，T 8为冷流体进出口温度。

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。

气液两相流体流动与传热研究随着科技的不断发展，气液两相流体的流动与传热问题也日益受到人们的关注。

气液两相流体是指在一个封闭的容器内同时存在气体和液体两种物质，这两种物质之间会相互作用，并且会对流体的流动和传热产生影响。

如今，气液两相流体已经被广泛应用于工业领域，如石化、电力、冶金、汽车等领域。

本文将从气液两相流体的基本特点、流动和传热机理、研究方法等多个方面对气液两相流体进行探讨。

一、气液两相流体的基本特点气液两相流体是指由气体和液体组成的流体系统，具有相互作用、集聚、分散等特点。

气液两相流体的基本特点包括：相互作用、动力学行为、分布、物理性质等。

1. 相互作用：气液两相流体中，气体和液体之间会存在相互作用，如表面张力、静电等作用，这些作用力会影响到气液两相流体的流动和传热。

2. 动力学行为：气液两相流体具有一定的动力学行为，如液滴的运动、气泡的生成和破裂等，这些运动也会对气液两相流体的流动和传热产生影响。

3. 分布：气液两相流体的分布状态也非常重要，如气泡和液滴的分布密度、大小等会对气液两相流体的流动和传热产生影响。

4. 物理性质：气液两相流体的物理性质也比较复杂，如密度、粘度、导热系数等都会随着气液相对含量的变化而发生变化，这些物理性质也会影响到气液两相流体的流动和传热。

二、气液两相流体的流动和传热机理气液两相流体的流动和传热机理非常复杂，它涉及到多个领域的知识，如流体力学、热传导、相变等。

气液两相流体的流动和传热机理主要表现为以下几个方面。

1. 乱流：由于气液两相流体的非线性性和复杂性，流动可能会产生乱流，这会导致气液两相流体的速度和温度分布不均，从而影响到传热效果。

2. 相变：在一定的温度和压力条件下，气液两相流体中的气体和液体可能会相互转化，如水和蒸汽之间的相变，这种相变会对气液两相流体的传热产生重要影响。

3. 界面传热：气液两相流体中，液体和气体之间有一定的界面，这个界面上会发生传热现象，如表面传热、蒸发、凝结等都是在界面上发生的。

收稿日期:2008-12-21;　修订日期:2009-03-11作者简介:李夔宁(1970-),男,重庆人,重庆大学副教授.文章编号:1001-2060(2009)06-0759-07平行流蒸发器内气液两相流分配均匀性实验研究李夔宁,吴小波,尹亚领(重庆大学动力工程学院,重庆400030)摘　要:平行流蒸发器内气液两相(特别是液相)在各扁管间的分配对其传热性能影响较大,如果各扁管间的气液分配不均匀其传热性能将显著地下降。

在不同气-液流量下实验研究了6种不同形式的平行流蒸发器的分支管液体流量分配情况,实验中观察到流型以环状流为主。

研究发现,对于竖直向下流动和竖直向上流动,用通过增加管径的方法不能改善液体流量在各分支管的分配,而主管中气液入口的位置对于流量分配均匀性影响较大。

关键词:平行流蒸发器;气-液两相流量;流型;均匀性;环状流中图分类号:TK124:O359.1 文献标识码:A引　言多孔扁管换热器空气侧采用换热性能较高的百叶窗翅片,制冷剂侧采用小水力直径的多通道扁管,使空气侧和制冷剂侧的换热都被强化,被认为是一种高效、紧凑的换热器。

平行流换热器已广泛应用于汽车空调系统中的冷凝器,近年来又被推广应用到家用空调、冰箱的蒸发器,以取代传统的翅片圆管换热器[1～2]。

平行流蒸发器内气液两相(特别是液相)在各扁管间的分配对其传热性能影响较大,如果各扁管间的气液分配不均其传热性能将显著的下降[3]。

Tushar K ulkarni人等的研究发现[4],下降可高达20%。

在平行流冷凝器中传热恶化现象没有蒸发器严重,因为进入冷凝器的是单相气态工质相比进入蒸发器的气液两相工质,流动均匀分配较容易达到。

另一方面由于平行流蒸发器为了方便冷凝水的导出,采用了水平集管的设计(冷凝器是垂直集管,下面讨论的竖直向下流动和向上流动指的是流体在分支管的流向,集管仍是水平的,并不矛盾),水平集管内两相流体容易受重力的影响形成分层流动。