7.6　两相流体管道水力计算

7.6.1　管道的通流能力应按下式计算：

7.6.2　两相流介质质量流速应按下列规定计算：

1　质量流速应按下式计算：

式中：ρ——介质密度（kg/m3）；

dP——介质压力变化（Pa）；

dH——管道高度变化（m）；

积分限1——管道始端参数；

积分限2——管道终端参数。

2　值应按下列规定计算：

1）假设管道终端压力为P2，并将P1和P2压力范围分为相当数量的间隔：P2-PⅠ、PⅠ-PⅡ、PⅡ-PⅢ…Pn-P1。

2）任一点压力PII下的计算干度应按下式计算：

式中：h1——介质始端焓（kJ/kg）；

hn、rn——在压力Pn下饱和水的焓和汽化潜热（kJ/kg）。

3）任一点汽水混合物的比容应按下式计算：

式中：——在压力Pn下饱和蒸汽和饱和水的比容（m3/kg）。

4）值应按下式计算：

3　应按下列规定计算：

1）近似计算可按下式计算：

式中：H1、H2——垂直管段始、末端的标高（m）；

ρm——垂直管段中沸水的平均密度（m3/kg），取值分别如下：

当P1大于或等于10.0MPa时，ρm取0.85ρ1；

当P1等于4.5MPa时，ρm取0.9ρ1；

当P1小于或等于1.0MPa时，ρm取ρ1；

当P1介于上述压力之间时，可采用内插法求ρm。

2）较精确计算可按照下列方式进行：

按本规范第7.6.4条规定近似求出，令，再按式7.6.2-6计算垂直管末端的介质密度ρe值。

假设垂直管段末端压力的变化范围，计算出各压力下所对应的饱和水密度ρ，作辅助曲线，，。B和C线交点下的压力即为垂直末端压力Pm，如Pm在假定的压力范围内，用内插法求出管段末端介质密度ρm值，代入式7.6.2-7计算。

3）当计算饱和蒸汽管道时，项可不计入。

4　值应按下列规定计算：

1）可按下式计算：

式中：脚标m——平均压力下的介质参数。

2）的结果为的函数，可将值作为未知量代入式7.6.3-1中解方程求值。

3）当管道出口介质排出速度ω2小于120m/s时，项可不计入。

5　lgβ值应按下列规定计算：

1）假定P2值，可按式7.6.2-9计算末端比容ν2。

2）lgβ值可按下式计算：

7.6.3　管内介质的临界质量流速应按下列公式计算：

1　近似计算可按下式计算：

式中：qc——系数，可图查取值（图7.6.3）；

P2——管子终端压力（Pa）。

2　较精确计算可按下列规定进行：

1）质量流速可按下式计算：

式中：ΔP——管道终端压力P2（Pc）与“水和水蒸气热力学性质图标”中最接近压力级的差值，其值约为p2的2％～5％（Pa）；

Δν——在ΔP范围内按等熵膨胀所得的比容增量（m3/kg）；

s——等熵。

2）本规范计算公式7.6.3-2中Δν值可按下列公式计算：

按式7.6.3-3计算压力为pc时介质的干度x；

式中：——质量流速［kg/（m2·s）］，计算时可先按近似计算法估取；

h1——始端焓值（kJ/kg）；

h2——压力为P时的饱和水（kJ/kg）；

r2——压力为Pc时的汽化潜热（kJ/kg）。

按式7.6.3-4计算蒸汽的干度变量Δx；

式中：——压力为Pc-ΔP时饱和蒸汽和饱和水的熵［kJ/（kg·K）］；

s″、s′——压力为Pc时饱和蒸汽和饱和水的熵［kJ/（kg·K）］。

比容增量Δν可按下式计算：

式中：ν″、ν′——压力为Pc时饱和蒸汽和饱和水的比容（m3/kg）；

——压力为Pc-ΔP时饱和蒸汽和饱和水的比容（m3/kg）；

x——压力为Pc时蒸汽的干度，按本规范式7.4.3-3求值；

Δx——在等熵膨胀条件下蒸汽的干度变量，按本规范式7.4.3-4求值。

7.6.4　按本规范第7.6.2条的规定，按P2假定值计算求出的和值应相等或相差很小，否则表明P2假定值不合理，可重新假定Pc值进行相关计算，直至求出的和值相等或相差很小时为止。对于第一次计算结果，如果小于，表明P2假定值偏小；如大于，表明P2假定值偏大。