两相流换热

[拼音]：liangxiangliu huanre

[外文]：heat transfer for two-phase flow

自然界中的物质有3种形态:固相、液相和气相。两相物质共存的流动称为两相流。两相流与管道壁面之间的传热过程称为两相流换热，它实际上也是一种对流换热。在工业生产中，有各种各样的两相流和两相流换热。例如，在化学工业中的流化床内的流动和换热，用管道输送粉状和粒状固相物质时的流动和换热，气-液(或汽-液)两相流换热等。其中汽-液两相流换热得到广泛而深入的研究，因为它是生产中广为使用的蒸汽锅炉、蒸汽冷凝设备和核反应堆中传热计算的重要基础知识。两相流换热已发展成为传热学的一个重要分支。

两相流换热与单相流换热的主要区别在于两相分界面的形状对流型和换热过程有重要影响，而相分界面的形状又随着含汽率、流速和管道放置的方位等条件的变化而改变。例如对于竖管的两相流传热就有4种流态(见图)。

（1）泡状流:当含汽率不大时，在连续液体中均匀分布着许多大小不同的小汽泡。

（2）块状流：当含汽率增高到某一数值时，许多小汽泡就汇集成为一个块状的大汽泡，其直径接近管道的内径。在大汽泡之间的液体中含有一些均布的小汽泡。

（3）环状液膜流：当含汽率增高到很高时，液相变成沿管壁流动的环状液膜，而汽相则居中流动，少量液相以细小雾状液珠悬浮在汽相中。

（4）雾状流：当管壁上的环状液膜被全部蒸发时，管内就充满着悬浮雾滴。

进行两相流换热计算时，必须根据不同的流型和含汽率的高低，引用相应的经验公式。常见的两相流换热有沸腾换热和凝结换热。