理论教育 气体含量检测方法及应用

气体含量检测方法及应用

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:在气液两相混合物中,定义了3种含气量,分别称为静态含气量xs,流动含气量x和热力学平衡含气量xe。图4-13通道内的空泡分布静态含气量适用于不流动的系统或气液两相平均流速相同的系统。因为在这两个区域内,气液两相间处于热力学不平衡状态,热力学平衡态含气量在这些区域内是不存在的。平衡态含气量可以为负,也可以为正或大于1。

气体含量检测方法及应用

在气液两相混合物中,定义了3种含气量,分别称为静态含气量xs,流动含气量(或称真实含气量)x和热力学平衡含气量xe

①静态含气量xs

如图4-13所示,考虑一个长度为Δz的体积元,根据上述定义可以写出:

式中 ρg,ρf,Ag,Af——分别为蒸汽、液体的密度,蒸汽和液体占据的截面积。

图4-13 通道内的空泡分布

静态含气量适用于不流动的系统或气液两相平均流速相同的系统。

②流动含气量(真实干度)x:流动含气量的定义为

(www.daowen.com)

若用Vg,Vf分别表示蒸汽和液体的截面平均流速,则上式又可以写成:

流动含气量x对分析过冷沸腾和烧干后的工况十分有用。因为在这两个区域内,气液两相间处于热力学不平衡状态,热力学平衡态含气量在这些区域内是不存在的。

根据式(4-30)的定义,对于气液同向流动,x值的变化范围总是0≤x≤1。如果两相为逆向流动,情况可能有所不同,在这种情况下,一般不再使用流动干度的定义,而转向使用下文介绍的空泡份额的定义来描述该问题。

③平衡态含气量xe:若气液两相处于热力学平衡状态,则xe由下式确定:

式中 h——气液两相混合物的比焓;

hfs——饱和液体的比焓;

hfg——汽化潜热。

平衡态含气量可以为负,也可以为正或大于1。若xe为负,则说明流体是过冷的;若xe大于1,则说明流体为过热蒸汽。从上面的分析可以看出,在过冷沸腾区和过热蒸汽区,xe显然不等于x。

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