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近幾十年來(lái)，隨著工業(yè)現(xiàn)代化的加速，在不少領(lǐng)域中出現(xiàn)了氣液兩相流，如熱電、核電的氣化單元；天然氣、石油的開采、輸送；低沸點(diǎn)液體的輸送等等。兩相流的調(diào)節(jié)閥計(jì)算理論不同于單向流，原因是氣體和液體不能同時(shí)簡(jiǎn)單地、確切地進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，并且經(jīng)驗(yàn)研究需要大量系數(shù)進(jìn)行許多試驗(yàn)

  將兩種介質(zhì)的密度和速度進(jìn)行平均參數(shù)計(jì)算之后，按照單相流的工況進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算出閥前兩種介質(zhì)混合之后的密度，在計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)該考慮氣體膨脹，使用公式（1）計(jì)算。

        公式（1）

    式中：ω_g———氣體質(zhì)量流量，kg/h；

    ω_l———液體質(zhì)量流量，kg/h；

    ω———混合物的總質(zhì)量流量，kg/h；

    ρ_g———閥前氣體密度，kg/m；

    ρ_l———閥前液體密度，kg/m；

    Y———氣體膨脹系數(shù)。

  非阻塞流兩相流的流量系數(shù)可由公式（2）計(jì)算得出。

        公式（2）

    式中：F_p———管道幾何系數(shù)。

    對(duì)于兩相流阻塞流，計(jì)算時(shí)采用純凈氣體和純凈液體極限壓降組合的辦法來(lái)近似。

    當(dāng)壓降達(dá)到公式（3）給出的數(shù)值時(shí)，純凈氣體產(chǎn)生阻塞。

    △p=P₁×F_k×X_tp     公式（3）

    相應(yīng)的，純凈液體的壓降由公式（4）得出。

        公式（4）

    式中：F_lp———與組件和管路幾何系數(shù)相關(guān)的閥門壓力恢復(fù)系數(shù)；

    F_f———液體臨界壓力系數(shù)；

    F_k———比熱系數(shù)；

    X_lp———壓降比系數(shù)；

    P₁———閥前壓力，Pa；

    P₂———閥后壓力，Pa。

  當(dāng)所有的流體為液相時(shí)，且壓降達(dá)到公式（4）所給定的值時(shí)，開始阻塞，當(dāng)有少量氣體要加入流體時(shí)，阻塞流的壓降開始變化，但是非常接近公式（4）的數(shù)值。繼續(xù)增加氣體的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)將進(jìn)一步改變引起阻塞流的極限壓差。當(dāng)所有的流體為氣相時(shí)，根據(jù)公式（2）給定的壓降產(chǎn)生阻塞。對(duì)決定理想的噴嘴的極限壓降，已完成了理論計(jì)算，用這個(gè)結(jié)論得出線性關(guān)系，即液相極限壓降和用氣體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)函數(shù)描述的氣相極限壓降的關(guān)系。對(duì)于阻塞的兩相流的壓降可由公式（5）求出：

        公式（5）

    當(dāng)實(shí)際壓降超過(guò)公式（5）時(shí)，兩相流被認(rèn)為是阻塞流，將公式（5）的壓降代入公式（2）可計(jì)算出C_V，并zui終確定閥門口徑。由于氣液兩相流的自然特性，用單一的公式不可能適當(dāng)?shù)孛枋隽黧w的各種可能變化形式，上述計(jì)算方法的條件為：假定氣體和液體的速度是相同，且它們是*相互混合的，這是個(gè)相當(dāng)普遍的流體形式，所以這種計(jì)算方法也能用于許多兩相流。但如果流體偏離上述形式，則計(jì)算精度會(huì)降低。此外，質(zhì)量比對(duì)口徑計(jì)算精度的影響，在蒸汽質(zhì)量比較小時(shí)特別明顯。例如，當(dāng)飽和的蒸汽和水的混合物，質(zhì)量比從1%變化到2%時(shí)，引起73%的比熱容變化，這意味著所需的流量系數(shù)增加30%。另一方面，如果流量質(zhì)量比從98%變化至99%，混合物的比熱容變化1%，如果不確切知道單組分兩相流的質(zhì)量比，可以將整個(gè)質(zhì)量流量假定為蒸汽流量來(lái)計(jì)算，這在所有情況下對(duì)保證閥的流量系數(shù)都是合適的。

  由于氣液兩相流的特殊性，極大的可能會(huì)出現(xiàn)氣泡聯(lián)合狀，這樣對(duì)閥的損壞是非常大的，的辦法就是選擇采用合適的幾何形狀和閥門材料來(lái)避免或盡量減小破壞，如閥座表面，選擇盡可能硬的材料。通常來(lái)說(shuō)，材料越硬，閥所能抵抗這種破壞的時(shí)間越久。

   氣液兩相流工況下調(diào)節(jié)閥的選型計(jì)算是技術(shù)性很強(qiáng)的工作，要想使調(diào)節(jié)閥選型的結(jié)果符合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，必須做許多深入細(xì)致的工作。特別強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是：調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)選型不僅是自動(dòng)化儀表專業(yè)的事，設(shè)計(jì)選型是否合理與工藝專業(yè)關(guān)系極大。因此設(shè)計(jì)選型時(shí)，要主動(dòng)積極地取得工藝專業(yè)的配合，這樣才能有更好的設(shè)計(jì)。

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