第三節(jié) 計算氣液兩垂直管流的orkiszewski方法

第三節(jié)計算氣液兩相垂直管流的Orkiszewski方法一、教學(xué)目的了解Orkiszewski方法計算壓力時流態(tài)的劃分方法以及壓力計算方法。二、教學(xué)重點、難點教學(xué)重點：1、Orkiszewski壓力降公式及流動型態(tài)的劃分方法；2、各種流動型態(tài)下持液率的計算方法。教學(xué)難點：1、持液率的計算方法。三、教法說明課堂講授并輔助以多媒體課件展示相關(guān)流態(tài)圖形。四、教學(xué)內(nèi)容本節(jié)主要介紹兩個方面的問題：壓力降公式及流動型態(tài)劃分界限.平均密度及摩擦損失梯度的計算.(一)壓力降公式及流動型態(tài)劃分界限奧齊思澤斯基于1967年用三大類、148口井的實際資料對前人的研究進(jìn)行了評價，加上自己的研究，提出了此方法。其主要構(gòu)成為：表1-2奧齊思澤斯基方法的組成流動型態(tài)所選用的方法泡狀流Griffith方法段塞流密度項用Griffith-Wallis方法，摩擦阻力梯度用奧齊思澤斯基本人的方法段塞流與霧狀流的過渡區(qū)Duns-Ros方法霧狀流Duns-Ros方法他提出的四種流動型態(tài)是：泡流、段塞流、過渡流及環(huán)霧流。 圖1-20氣液混合物流動型態(tài)由垂直管流能量方程可知，壓力降是摩擦能量損失、勢能變化和動能變化之和：出現(xiàn)霧流時，氣體體積流量遠(yuǎn)大于液體體積流量。根據(jù)氣體定律，動能變化可表示為：所以壓降計算式為：表1-3Orkiszewski方法流型劃分界限流動型態(tài)界限泡流段塞流過渡流霧流不同流動型態(tài)下和的計算方法不同。（二）平均密度及摩擦損失梯度的計算1、泡流平均密度:氣相存容比(截面含氣率、空隙率)Hg：管段中氣相體積與管段容積之比值，也等于fg/f。液相存容比(截面含液率、持液率)HL：管段中液相體積與管段容積之比值，也等于fl/f?；撍俣龋簹庀嗔魉倥c液相流速之差。則：泡流摩擦損失梯度按液相進(jìn)行計算：圖1-21摩擦阻力系數(shù)曲線2、段塞流平均密度:——液體分布系數(shù)?；撍俣菴1與Nb有關(guān)，查圖1-22可得：C2與Nb及確定，查圖1-23可得：（=qt/Ap）圖1-23C2與的關(guān)系曲線值的確定：(1)假價設(shè)一個值，求得C1及C2；(2)用式計算一個值；(3)重復(fù)計算直到假設(shè)值與計算值接近為止。也可根據(jù)經(jīng)驗公式計算：當(dāng)Nb≤3000時，=(0.546+8.74×10-6)當(dāng)Nb≥8000時，=(0.35+8.74×10-6)當(dāng)3000<Nb<8000時液體分布系數(shù)δ則根據(jù)連續(xù)液相的類別及氣液總流速來選用計算公式，見表1-4。表1-4計算公式選擇連續(xù)液相計算的公式號水水油油<3.048>3.048<3.048>3.048abcd計算得的δ項滿足條件：當(dāng)<3.048時，δ≥-0.2132若δ<-0.2132，則取δ=-0.2132當(dāng)>3.048時，δ≥b、的計算：式中f根據(jù)ε/D和3、過渡流過渡流的混合物平均密度及摩擦梯度是先按段塞流和霧流分別進(jìn)行計算，然后用內(nèi)插方法來確定相應(yīng)的數(shù)值。4、霧流：霧流混合物平均密度計算公式與泡流相同：其中：Hg=Qg/(Qg+Ql)式中：f與氣體雷諾數(shù)(NRe)g和液膜相對粗糙度有關(guān)液膜相對粗糙度的具體值需根據(jù)，通過公式計算，當(dāng)Nw≤0.005時，，當(dāng)Nw>0.005時，，一般說來，0.001≤≤0.5。圖1-24Orkiszewski方法計算流程框圖五、教學(xué)后記通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，大多數(shù)學(xué)生都了解了Orkiszewski方法計算壓力時壓力降的公式以及流動型態(tài)的劃分方法，了解了在不同流動型態(tài)下持液率的計算方法。六、教學(xué)參考書 1、張