7.6　兩相流體管道水力計(jì)算

7.6.1　管道的通流能力應(yīng)按下式計(jì)算：

7.6.2　兩相流介質(zhì)質(zhì)量流速應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：

1　質(zhì)量流速應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：ρ——介質(zhì)密度（kg/m3）；

dP——介質(zhì)壓力變化（Pa）；

dH——管道高度變化（m）；

積分限1——管道始端參數(shù)；

積分限2——管道終端參數(shù)。

2　值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：

1）假設(shè)管道終端壓力為P2，并將P1和P2壓力范圍分為相當(dāng)數(shù)量的間隔：P2-PⅠ、PⅠ-PⅡ、PⅡ-PⅢ…Pn-P1。

2）任一點(diǎn)壓力PII下的計(jì)算干度應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：h1——介質(zhì)始端焓（kJ/kg）；

hn、rn——在壓力Pn下飽和水的焓和汽化潛熱（kJ/kg）。

3）任一點(diǎn)汽水混合物的比容應(yīng)按下式計(jì)算：

式中：——在壓力Pn下飽和蒸汽和飽和水的比容（m3/kg）。

4）值應(yīng)按下式計(jì)算：

3　應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：

1）近似計(jì)算可按下式計(jì)算：

式中：H1、H2——垂直管段始、末端的標(biāo)高（m）；

ρm——垂直管段中沸水的平均密度（m3/kg），取值分別如下：

當(dāng)P1大于或等于10.0MPa時(shí)，ρm取0.85ρ1；

當(dāng)P1等于4.5MPa時(shí)，ρm取0.9ρ1；

當(dāng)P1小于或等于1.0MPa時(shí)，ρm取ρ1；

當(dāng)P1介于上述壓力之間時(shí)，可采用內(nèi)插法求ρm。

2）較精確計(jì)算可按照下列方式進(jìn)行：

按本規(guī)范第7.6.4條規(guī)定近似求出，令，再按式7.6.2-6計(jì)算垂直管末端的介質(zhì)密度ρe值。

假設(shè)垂直管段末端壓力的變化范圍，計(jì)算出各壓力下所對(duì)應(yīng)的飽和水密度ρ，作輔助曲線，，。B和C線交點(diǎn)下的壓力即為垂直末端壓力Pm，如Pm在假定的壓力范圍內(nèi)，用內(nèi)插法求出管段末端介質(zhì)密度ρm值，代入式7.6.2-7計(jì)算。

3）當(dāng)計(jì)算飽和蒸汽管道時(shí)，項(xiàng)可不計(jì)入。

4　值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：

1）可按下式計(jì)算：

式中：腳標(biāo)m——平均壓力下的介質(zhì)參數(shù)。

2）的結(jié)果為的函數(shù)，可將值作為未知量代入式7.6.3-1中解方程求值。

3）當(dāng)管道出口介質(zhì)排出速度ω2小于120m/s時(shí)，項(xiàng)可不計(jì)入。

5　lgβ值應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：

1）假定P2值，可按式7.6.2-9計(jì)算末端比容ν2。

2）lgβ值可按下式計(jì)算：

7.6.3　管內(nèi)介質(zhì)的臨界質(zhì)量流速應(yīng)按下列公式計(jì)算：

1　近似計(jì)算可按下式計(jì)算：

式中：qc——系數(shù)，可圖查取值（圖7.6.3）；

P2——管子終端壓力（Pa）。

2　較精確計(jì)算可按下列規(guī)定進(jìn)行：

1）質(zhì)量流速可按下式計(jì)算：

式中：ΔP——管道終端壓力P2（Pc）與“水和水蒸氣熱力學(xué)性質(zhì)圖標(biāo)”中最接近壓力級(jí)的差值，其值約為p2的2％～5％（Pa）；

Δν——在ΔP范圍內(nèi)按等熵膨脹所得的比容增量（m3/kg）；

s——等熵。

2）本規(guī)范計(jì)算公式7.6.3-2中Δν值可按下列公式計(jì)算：

按式7.6.3-3計(jì)算壓力為pc時(shí)介質(zhì)的干度x；

式中：——質(zhì)量流速［kg/（m2·s）］，計(jì)算時(shí)可先按近似計(jì)算法估取；

h1——始端焓值（kJ/kg）；

h2——壓力為P時(shí)的飽和水（kJ/kg）；

r2——壓力為Pc時(shí)的汽化潛熱（kJ/kg）。

按式7.6.3-4計(jì)算蒸汽的干度變量Δx；

式中：——壓力為Pc-ΔP時(shí)飽和蒸汽和飽和水的熵［kJ/（kg·K）］；

s″、s′——壓力為Pc時(shí)飽和蒸汽和飽和水的熵［kJ/（kg·K）］。

比容增量Δν可按下式計(jì)算：

式中：ν″、ν′——壓力為Pc時(shí)飽和蒸汽和飽和水的比容（m3/kg）；

——壓力為Pc-ΔP時(shí)飽和蒸汽和飽和水的比容（m3/kg）；

x——壓力為Pc時(shí)蒸汽的干度，按本規(guī)范式7.4.3-3求值；

Δx——在等熵膨脹條件下蒸汽的干度變量，按本規(guī)范式7.4.3-4求值。

7.6.4　按本規(guī)范第7.6.2條的規(guī)定，按P2假定值計(jì)算求出的和值應(yīng)相等或相差很小，否則表明P2假定值不合理，可重新假定Pc值進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，直至求出的和值相等或相差很小時(shí)為止。對(duì)于第一次計(jì)算結(jié)果，如果小于，表明P2假定值偏小；如大于，表明P2假定值偏大。