Характеристики двухфазного потока

пароводяной смеси (Dсм) через любое сечение. Но средние по сечению

скорости фаз между собой не равны! (wп<>wв)
Формулы однофазных потоков применимы и для двухфазных, если их рассматривать как гомогенные, то есть без участия относительной скорости фаз. Но для расчета г/д характеристик 2-фазного потока нужно использовать rсм и wсм в рассматриваемом сечении. Их определяют, в основном, экспериментально.
Основные уравнения для определения характеристик потока:
уравнение сплошности: D0 = Dв + Dп = Dсм , кг/с
уравнение теплового баланса: Qсм = Qв + Qп  Dсмh = Dвh’ + Dп(h’+r) [1]
Основные характеристики:
массовое расходное паросодержание: x = Dп/Dсм = Dп/(Dв+Dп),
если [1] поделить на Dсм, то получим:
x=(h-h’)/r – относительная энтальпия 2-фазного потока;
x<0 - в недогретой воде,
x>1 - в перегретом паре,
0  x  1 – расходное паросодержание пароводяной смеси
Массовые х-ки являются исходными для получения величин, позволяющих производить г/д расчеты

Характеристики двухфазного потока

– отношение объемного расхода фазы к полному поперечному сечению канала:
w"0

= Vп/f = Dп v"/f = Dп/(ρ" f) - приведенная скорость пара,
w'0 = Vв/f = Dв v'/f = Dв/(ρ' f) - приведенная скорость воды,
Скорость циркуляции – это скорость, которую имела бы вода в данном сечении, если бы проходила через это сечение с массовым расходом, равным расходу пароводяной смеси:
w0 = Dсм v'/f = Dсм/(ρ' f)
Если выразить массовое паросодержание через приведенные скорости, то
x = w"0 ρ"/ w0 ρ'
Приведенные скорости постоянно изменяются в зависимости от х, а скорость циркуляции постоянна в любом сечении канала
Уравнение сплошности: w0 ρ' = w'0 ρ' + w"0 ρ" = wсм ρсм = const

Характеристики двухфазного потока

fп и fв :
wп =Vп / fп =w"0 (f/fп) –

действительная скорость пара,
wв =Vв / fв =w'0 (f/fв) – действительная скорость воды,
Скольжение фаз: скорости пара и воды не равны между собой. При горизонтальном и подъемном движении wп > wв, при опускном - wп < wв. Разность скоростей (скорость скольжения фаз) тем больше, чем больше разность плотностей.
Истинное паросодержание – доля сечения, занятая паром:
φ = fп / f
Истинное паросодержание определяется экспериментально.
Однозначно определяет скорости фаз, смеси и плотность смеси:
wп = w”0/φ ; wв = w’0/(1-φ)
rсм = r’ - φ(r’ – r”)
wсм = w0 r’/(r’ - φ(r’ – r”))
При Dсм=const повышение скорости пара приводит к  φ, а при уменьшении wп – φ растет. Значит, доля сечения занятая паром, в первую очередь зависит от скорости скольжения фаз.

Характеристики двухфазного потока

(wп=wв). При этом можно использовать объемное паросодержание:
b = Vп/Vсм
Связь между

объемным и массовым паросодержанием:

при х=0 – β=0, при x=1 – β=1, а в области 0
Для гомогенного потока можно определить значение плотности и скорости смеси:
wсм = w0[1+x(ρ'/ρ" - 1)] ρсм = ρ"/(x+(1-x) ρ"/ρ')
Использование массового и объемного паросодержаний позволяет получить только приближенные результаты.