气液两相流模型及相应控制方程

1. 分相流模型

一般把两相看成分开的两股流体流动，分别按单相流处理，同时计及相间作用，然后把两相方程相加，得出两相流的基本方程。以下为分相流动模型下的一元两相流动基本控制方程。 (1) 连续性方程： 气相：

gfgAtgfgwgAzm

l(1fg)Agl(1fg)wlAm 液相：

tzAGA0 两相：

tz其中：m为控制体单位长度的质量交换率，即考虑相变。 真实密度：gfgl(1fg) 质量流速: Gfggwg(1fg)lwl (2) 动量方程：

因为相间有摩擦，相界面上作用有摩擦力i，相间有质量交换，则有动量交换，若相界面周长为Pi，界面流速为wi，则各自的动量方程为： 气相：

gfgwgt液相：

21gfgwgApogmfgPgggfgsinwi AzzAAl(1fg)wl1l(1fg)wl2Apolm(1fg)Pllg(1fg)sinwitAzzAA两相：

22A(1f)wfwG1PoPlglggggsintAzzA

其中：oPogPg（3）能量方程：

依照单相流动方程的方法的推法，即在控制体上应用热力学第一定律，再考虑相间的相互作用，即相间摩擦耗功，相变递能和界面传热，得各自的能量方程为： 气相能量方程：

2Af(Uw)gggg2wAf((Uw))gggggolpl 且总压等于分压之和。

tdzzdzdQgpAfgwgZ12dzgAfgwgsingdziPwdzqPdzmwiiiiidz2/*注意与单相流能量方程的区别，热力学能第一定律只关注于内能，机械能与热能数量上的守恒，动量定理则能清楚的看出各种力对流动特性的影响，比如在能量方程中你看不出粘性耗散对流动的影响*/

dQg单相流中推导的气体与外界，不包括液体之间的热量交换。

液相能量方程：

2A(1f)(Uw)gLLLtdzlwlA(1fg)((Ulwl2))zdz

dQlpA(1fg)wlZ12dzgA(1fg)wlsingdziPwdzqPdzmwiiiiidz2两相：

22Af(UwA(1f)(Uw)gllggggl22wA(1f)(Uw)wAf(Uw)llglgggglgt=dQGAdz+

zdz(pvo)GAgsindz z用每一项的质量份额作为权重函数去计算混合物的物性，从而获得计算混合物性的公式。

voxvg(1x)vl，hxhg(1x)hl

由以上知，均相模型知，此模型比较适合分层流动，波状流动。环状流动。

2. 均相流动模型

通过合理定义两相混合物的平均物性，把两相流当作具有这种平均物性，遵守单相流体基本控制方程的均匀介质。 基本假设：两相具有相同的速度，wl

wg,s1,fg