本书以核动力装置中气液流动和水下运动体空泡流动为主要对象，介绍两相水力学的基本概念、基本原理和计算、分析方法。全书分9章，包括气液两相流动的研究方法、流型和流型图、数学模型与基本方程、空泡份额的计算、压降的计算、临界流动、流动不稳定性、倒U形传热管内两相流动倒流和水下运动体外部的空泡流动等内容。为便于读者深入学习，每章后附有相关的参考文献和少量习题。
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第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 研究方法 1
1.3 基本宏观物理量 2
1.3.1 相标识 2
1.3.2 基本物理量 3
习题1 8
参考文献 9
第2章 两相流动的流型与流型图 10
2.1 流型与流型图的特点 10
2.2 垂直管与水平管中的流型 11
2.2.1 垂直绝热管中向上流动 11
2.2.2 水平绝热管中的流动 12
2.2.3 垂直加热管中向上流动 14
2.2.4 水平加热管中的流动 15
2.3 流型图 16
2.4 倾斜管中的流型与流型图 19
2.5 U形管中流型及其流型图 20
2.6 棒束或管束中的流型与流型图 22
2.6.1 两相流纵向冲刷棒束 22
2.6.2 横掠管束时的流型 23
2.7 特殊工况下的流型 24
2.7.1 阻液与倒流现象 24
2.7.2 临界热流后流动膜态沸腾流型 25
2.7.3 失水事故再淹没阶段中的流型 25
2.8 流型之间的过渡准则 26
2.8.1 基本无量纲组合量 26
2.8.2 水平流动 27
2.8.3 垂直流动 29
习题2 32
参考文献 32
第3章 数学模型与基本方程 33
3.1 概述 33
3.2 单相流体一维流动的基本方程 34
3.2.1 连续方程 34
3.2.2 动量方程 34
3.2.3 能量方程 35
3.3 分相流模型的基本方程 35
3.3.1 分相流模型概述 35
3.3.2 连续方程 36
3.3.3 动量方程 36
3.3.4 能量方程 38
3.4 均相流模型的基本方程 39
3.4.1 均相流模型概述 39
3.4.2 连续方程 40
3.4.3 动量方程 40
3.4.4 能量方程 41
3.4.5 动量方程与能量方程的比较 41
3.4.6 状态方程式 42
习题3 43
参考文献 44
第4章 空泡份额的计算 45
4.1 概述 45
4.2 滑速比模型 45
4.3 Smith混台相-单相并流模型 47
4.4 变密度模型 48
4.4.1 圆管内和无限长平板间通道 48
4.4.2 矩形通道 50
4.5 Zivi最小熵增模型 53
4.5.1 不考虑壁面摩擦的情况 54
4.5.2 考虑壁面摩擦的情况 54
4.5.3 气相有夹带的情况 55
4.5.4 考虑壁面摩擦且气相有夹带的情况 56
4.6 漂移流模型 59
4.6.1 圆管空泡份额计算式 59
4.6.2 不同流型下的空泡份额 62
4.7 Levy动量交换模型 64
4.8 环状流空泡份额的解析分析法 66
4.8.1 纯环状流基本关系 66
4.8.2 气芯夹带液滴的情况 71
4.9 空泡份额的其他计算方法 72
4.9.1 Hughmark方法 72
4.9.2 Thom方法 73
4.9.3 Lockhart-Martinelli方法 74
4.9.4 非圆形通道关系式 74
4.10 不同模型计算结果的比较 75
4.11 欠热沸腾区空泡份额的计算 80
4.11.1 流动区域划分 80
4.11.2 Bowring方法 82
4.11.3 Rouhani方法 84
4.11.4 Levy方法 87
习题4 89
参考文献 89
第5章 两相流动压降的计算 91
5.1 概述 91
5.2 分相模型的流道压降计算 92
5.2.1 加速压降 92
5.2.2 重力压降 92
5.2.3 摩擦压降 93
5.3 均相模型的流道压降计算 102
5.3.1 加速压降 102
5.3.2 重力压降 103
5.3.3 摩擦压降 104
5.4 两相流动压降的其他计算方法 107
5.4.1 Baroczy方法 108
5.4.2 Chisholm方法 112
5.4.3 Friedel经验式 113
5.4.4 苏联锅炉水动力计算方法 113
5.4.5 实用推荐计算式 115
5.5 两相局部压降计算 116
5.5.1 渐变接头 116
5.5.2 突变接头 117
5.5.5 突缩接头 119
5.5.4 弯头 120
5.5.5 三通、阀门和其他连接管件 122
5.5.6 孔板 123
习题5 126
参考文献 127
第6章 气液两相临界流动 128
6.1 概述 128
6.2 单相临界流动 129
6.3 两相临界流模型 131
6.4 两相临界流动的计算 134
6.4.1 两相临界流动的均相平衡模型计算方法 134
6.4.2 两相临界流的分相模型计算方法 136
6.5 流动准则 159
6.5.1 单相临界流动准则的简要回顾 159
6.5.2 两相临界流动准则 159
习题6 161
参考文献 161
第7章 气液两相流动不稳定性 163
7.1 概述 163
7.2 两相界面不稳定性 163
7.3 两相流动不稳定特性 169
7.3.1 不稳定性概述 169
7.3.2 典型两相流动不稳定性机理与特征 172
7.4 两相流动不稳定性分析 180
7.4.1 静态不稳定性分析 180
7.4.2 动态不稳定性的线性分析 183
7.4.3 两相流动不稳定性的非线性分析 207
习题7 213
参考文献 214
第8章 倒U形传热管内两相倒流分析 215
8.1 概述 215
8.2 倒U形传热管内倒流特性分析模型 216
8.2.1 摩擦压降计算 216
8.2.2 重力压降计算 217
8.2.3 加速压降与局部压降计算 221
8.3 倒U形传热管倒流特性的计算 222
8.4 倒流影响因素分析 225
8.5 正流流量漂移现象 239
习题8 243
参考文献 244
第9章 水下运动体外部的空泡流动 245
9.1 概述 245
9.1.1 空泡形成机理及其危害 245
9.1.2 超空泡现象及其应用 247
9.2 亚声速细长锥型射弹超空泡形态分析 250
9.2.1 水下亚声速射弹可压缩超空泡流动数学模型 250
9.2.2 水下亚声速射弹超空泡形态近似解 252
9.2.3 水下亚声速射弹超空泡形态计算结果与分析 256
9.3 超声速细长锥形射弹超空泡形态分析 257
9.3.1 水下超声速射弹可压缩超空泡流动数学模型 257
9.3.2 水下超声速射弹超空泡形态近似解 259
9.3.3 水下超声速射弹超空泡形态计算结果与分析 260
9.4 亚超声速细长锥射弹超空泡流离散递推算法 262
9.4.1 考虑重力和压缩性的超空泡流动数学问题 262
9.4.2 水下亚、超声速条件下的积分-微分方程 263
9.4.3 积分-微分方程的离散及迭代解法 264
9.4.4 重力及压缩性对超空泡流动的影响分析 265
9.5 低亚声速射弹垂直入水段超空泡流数值分析 271
9.5.1 流固耦合的有限元数学模型 271
9.5.2 典型算例及结果验证 272
9.5.3 低亚声速射弹垂直入水段数值计算 274
9.6 水下回转体水平运动超空泡流动数值分析 278
9.6.1 均相混合物模型流动的基本方程 278
9.6.2 传输方程的主要空化模型 279
9.6.3 数值计算方法的主要特点 280
9.6.4 部分典型计算结果及分析 280
习题9 284
参考文献 284
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