分层流管道持液率的计算

1、分层流管道持液率的计算专业：石油与天燃气工程：朱盼2022年 1 月 2 日如下列图倾角为的多相流管道截面管道直径为D,管道面积为A,图中界面以下为液体，以上为气体，液面高度为hi, 液体截面为Ai，气体截面积为Ag,分层流的计算模型如下：S|SgWl A|WgAgSSig gsin0AAgwglg式中：G重力加速度；P气相密度；P-液相密度；Tg气相与管壁的剪切应力；Tl-液相与管壁的剪切应力；T气液相间剪切应力。分层流模型中各参数有以下关系:、液位高度同气液分解线与管截面圆心所张圆心角92C0S1 1 2仏D、截面含液率Hl与气液分解线与管截面圆心所张圆心角9的关系Hlsin2、气液相所占

2、管路横截面积(1 Hl)a Ahla、气相和液相的管壁湿周和气液分界面的宽度SgD 2 ，S，,SiD sin -2 2、气液相平均流速w.WsiHlwsg1 Hl、气液各相与管壁的单位长度剪切力及气液相间单位长度剪切力2£gWgfllwlwlf gwgf wgwlf wliTiwg、气液各相范宁系数的求法当 Re< 2000寸 fRe ；当 Re>2000 时3.4824 logD9.35Re, f气液相间范宁系数：当 wsg < wsg,t 时 1f wgWsg,t为光滑流转变为波状流的临界表观气相速度，它的表达式为Wsg,t101325P现在假设对气液各相的R

3、e均小于2000,就有fwg = fwi =R6，fi将Re以上参数带入分层流计算公式中，结果为:16 i ( 4Ql )24d(2)16 g(4Ql 旳4d0.0142Re 2(Hl d2) Hld2Re 2 (1Hl)d" (1Hl)d216 i 4Ql、2Re 2 Hl d24d sin 4d sin(后(lg)gsin其中：吟假设i , g，Re，d，那么公式就是关于Hi的隐式函数，在0到d内用二分法迭代求出Hl。编程如下：#i nclude<stdio.h>#in clude<math.h>#define A=2acos(1-2h/d)#define

4、 B=16*Q1*Q1/(h*3.14*d*h*d*3.14*h)#defi ne C=16*P1*4*d*(3.14-A/2)*B/(R*2*h*3.14*d*d)#define D=16*P2*16*Q2*Q2/(1-h)*3.14*d*d*3.14*(1-h)#define F=4*d*sin(A/2)#defi ne equation C-D*2*d*A/(1-H)*3.14*d*d)+0.0142/D*(F/(h*3.14*d*d)+ F/(1-h)/(3.14*d*d)+(p1-p2)*9.8*si na=0double p1,p2,Q1,Q2,d,h,a/*p1为液体密度，p2为

5、气体密度，Q1为液体流量,Q2为气体流量，a为倾角，h为持液率，d为管道直径*/void find extent(double*h1,doubie*h2)double i=0,j=0;*d1=0; if(equation(p1,p2,Q1,Q2,d,h,a)>0 while(equation(p1,p2,Q1,Q2,d,h,a,+i)>0&& equation(p1,p2,Q1,Q2,d,h,a,-j)>0);*d2=equation(p1,p2,Q1,Q2,d,h,a)<=0?i:j;else while(equation(p1,p2,Q1,Q2,d,

6、h,a,+i)<0&& equation(p1,p2,Q1,Q2,h,d,a,-j)<0);*d2=equation(p1,p2,Q1,Q2,h,d,a,i)>=0?i:j;double get result(double h1,double h2,double accuracy)double h1=(h1+h2)/2; while(fabs(equation(p1,p2,Q1,Q2,d,a,h)>accuracy) if(equation(p1,p2,Q1,Q2,d,a,h1)*equation(p1,p2,Q1,Q2,d,a,h2)>0) h1

7、=h2;elseh2=h1; h1=(h1=h2)/2;return h1;int main()double h1,h2; scanf("%lf%lf%lf%lf%lf%lf",&p1,&p2,&Q1,&Q2,&D,&a);fin extent(&h1,&h2);h1=get result(h1,h2,10e-6); printf("%lf",h1);FileEiE Ru=IP昱 ilyprg.elu WLiunb Debug B8dicAdlxh ' : EdM Line 1 Co

8、l 17 护 eri; Indes.?b Fill uninden: CiNONAHErCJ.ncludeffsiFIVinc一番dathhvs.e二 ne«'2acos=l2h/d】 需a裙 B=lTQPQl/T3K-<MFd31Th)=rtdef ineVI 6*p l*4*d*3 1TIV2) T-773 14盘*e 養 i-sTlTpylTozA專=1王&1芝盖&帚*1占匕 defineTTd*si=ZD72)define g 邑 ion el?i¥d*fl/=llH.3£"di)+<kM.£/

9、74;*Fy【T严 lTd&T IV匸hs3芝盘)1已直T9署筈吕do吕5-PHLywdhds-id find e£enf(§-ubiCD*hLdo&-le*h2】一F_ble i企ii if (蛊邑 io=DLD2=Q2dhE0 whirruuafionIBl feR-02dha:i jlalggPr2.e2 =nfo-_7s3一三匸Fci 二Bprll<>PFChmtia?二 7 Tn 弟zTMenf T 勢 Fi】二一己i.8z* cgNiNC equELicmol P2 QI Q2 d h a;j 】邑】£.2Hequa*OIM

10、Plp«'Qr'©khaK&7i: j ->-ileuquat5-n-隹右 2=l-ud"hb+i)& equation 一 prp2il«ArL I j k Lequi-lLpi.pslanhdQltiTsi js-'uble qlr.esuli (double hrdzble hydouble dcdcs.rs-rh7=l+.s/?llhiie【r?cihl.=l - D2=LQ7dHsTdcaJCK:邑ifoquaf i&=M D2"Q1 Q2 dahlT£=i0-王口1“口201=Ydah2Ls etreFilu Ldif r 匚一 clegJilc prlajtJLl 0 匸-iuriwIs恳 Lru H£k、IJrikch丘二-inm 53 C2L1 Tnwmnt Tni_mrd -Ahi 二 u=.n