[发明专利]一种适用于棒束通道的相间阻力分析方法及装置

权利要求书

1.一种适用于棒束通道的相间阻力分析方法，其特征在于，该方法包括：

根据棒束通道，对所述棒束通道的流型进行判断，获取流型判断结果；

根据所述流型判断结果，针对不同流型采用不同的相间阻力模型进行相间阻力的计算；其中：所述流型判断结果包括泡状流、帽状流和环状流。

2.根据权利要求1所述的一种适用于棒束通道的相间阻力分析方法，其特征在于，所述的对所述棒束通道的流型进行判断，获取流型判断结果；判断的依据是：

根据棒束通道的流量和空泡份额进行流型判断；

若棒束通道的空泡份额小于0.2时，流型判断结果为泡状流；

若棒束通道的流量小于等于3000kg/(m².s)且空泡份额介于0.2至0.85，或者棒束通道的流量大于3000kg/(m².s)且空泡份额介于0.4至0.85，流型判断结果为帽状流；

若棒束通道的空泡份额大于0.85时，流型判断结果为环状流。

3.根据权利要求1所述的一种适用于棒束通道的相间阻力分析方法，其特征在于，针对泡状流采用第一相间阻力模型进行相间阻力的计算，所述第一相间阻力模型是利用考虑棒束通道搅浑特性形成的相界面浓度而得到的相间阻力模型；

针对帽状流采用第二相间阻力模型进行相间阻力的计算；

针对环状流采用第三相间阻力模型进行相间阻力的计算。

4.根据权利要求3所述的一种适用于棒束通道的相间阻力分析方法，其特征在于，所述第一相间阻力模型和第二相间阻力模型的均为关系式为：

其中，F_i为相间阻力；ρ_c为连续相密度即液相密度ρ_f或者气\汽相密度ρ_g；v_r为气\汽相与液相之间的相对速度，即v_r＝v_g-v_f，v_g和v_f分别为气\汽相和液相速度；C_D为曳力系数；a_gf为相界面浓度。

5.根据权利要求4所述的一种适用于棒束通道的相间阻力分析方法，其特征在于，所述第一相间阻力模型的相界面浓度计算公式为：

其中，α为空泡份额；σ为粘性系数，通过Chexal-Lellouche关系式计算得到；C_j1是考虑到棒束通道搅浑对气泡特性影响得到的第一关键参数，C_j2是考虑到棒束通道搅浑对气泡特性影响得到的第二关键参数。

6.根据权利要求4所述的一种适用于棒束通道的相间阻力分析方法，其特征在于，所述第二相间阻力模型是根据帽状流流型界面浓度封闭以流型转变处空泡份额与实际空泡份额比值修正泡状流相界面浓度；

所述第二相间阻力模型的相界面浓度计算公式为：

其中，α_bc为泡状流向帽状流转变的空泡份额；

所述第二相间阻力模型的曳力系数计算公式为：

其中，C_D为曳力系数，α_bc为帽状流向环状流转变的空泡份额，Δρ为液相密度ρ_f与气\汽相密度ρ_g之差。

7.根据权利要求4所述的一种适用于棒束通道的相间阻力分析方法，其特征在于，所述第三相间阻力模型包括气\汽芯相间阻力子模型和液滴相间阻力子模型；

所述第三相间阻力模型的表达式为：

F_i＝F_{i_c}+F_{i_d}

其中，F_{i_c}为气\汽芯的相间阻力，F_{i_d}为液膜的相间阻力，F_{i_c}和F_{i_d}均采用与第一相间阻力模型相同的关系式计算，同时对相应的曳力系数和界面浓度进行修正。