●第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 研究方法 1
1.3 基本宏觀物理量 2
1.3.1 相標識 2
1.3.2 基本物理量 3
習題1 8
參考文獻 9
第2章 兩相流動的流型與流型圖 10
2.1 流型與流型圖的特點 10
2.2 垂直管與水平管中的流型 11
2.2.1 垂直絕熱管中向上流動 11
2.2.2 水平絕熱管中的流動 12
2.2.3 垂直加熱管中向上流動 14
2.2.4 水平加熱管中的流動 15
2.3 流型圖 16
2.4 傾斜管中的流型與流型圖 19
2.5 U形管中流型及其流型圖 20
2.6 棒束或管束中的流型與流型圖 22
2.6.1 兩相流縱向衝刷棒束 22
2.6.2 橫掠管束時的流型 23
2.7 特殊工況下的流型 24
2.7.1 阻液與倒流現像 24
2.7.2 臨界熱流後流動膜態沸騰流型 25
2.7.3 失水事故再淹沒階段中的流型 25
2.8 流型之間的過渡準則 26
2.8.1 基本無量綱組合量 26
2.8.2 水平流動 27
2.8.3 垂直流動 29
習題2 32
參考文獻 32
第3章 數學模型與基本方程 33
3.1 概述 33
3.2 單相流體一維流動的基本方程 34
3.2.1 連續方程 34
3.2.2 動量方程 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 連續方程 36
3.3.3 動量方程 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 連續方程 40
3.4.3 動量方程 40
3.4.4 能量方程 41
3.4.5 動量方程與能量方程的比較 41
3.4.6 狀態方程式 42
習題3 43
參考文獻 44
第4章 空泡份額的計算 45
4.1 概述 45
4.2 滑速比模型 45
4.3 Smith混臺相-單相並流模型 47
4.4 變密度模型 48
4.4.1 圓管內和無限長平板間通道 48
4.4.2 矩形通道 50
4.5 Zivi最小熵增模型 53
4.5.1 不考慮壁面摩擦的情況 54
4.5.2 考慮壁面摩擦的情況 54
4.5.3 氣相有夾帶的情況 55
4.5.4 考慮壁面摩擦且氣相有夾帶的情況 56
4.6 漂移流模型 59
4.6.1 圓管空泡份額計算式 59
4.6.2 不同流型下的空泡份額 62
4.7 Levy動量交換模型 64
4.8 環狀流空泡份額的解析分析法 66
4.8.1 純環狀流基本關繫 66
4.8.2 氣芯夾帶液滴的情況 71
4.9 空泡份額的其他計算方法 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 非圓形通道關繫式 74
4.10 不同模型計算結果的比較 75
4.11 欠熱沸騰區空泡份額的計算 80
4.11.1 流動區域劃分 80
4.11.2 Bowring方法 82
4.11.3 Rouhani方法 84
4.11.4 Levy方法 87
習題4 89
參考文獻 89
第5章 兩相流動壓降的計算 91
5.1 概述 91
5.2 分相模型的流道壓降計算 92
5.2.1 加速壓降 92
5.2.2 重力壓降 92
5.2.3 摩擦壓降 93
5.3 均相模型的流道壓降計算 102
5.3.1 加速壓降 102
5.3.2 重力壓降 103
5.3.3 摩擦壓降 104
5.4 兩相流動壓降的其他計算方法 107
5.4.1 Baroczy方法 108
5.4.2 Chisholm方法 112
5.4.3 Friedel經驗式 113
5.4.4 蘇聯鍋爐水動力計算方法 113
5.4.5 實用推薦計算式 115
5.5 兩相局部壓降計算 116
5.5.1 漸變接頭 116
5.5.2 突變接頭 117
5.5.5 突縮接頭 119
5.5.4 彎頭 120
5.5.5 三通、閥門和其他連接管件 122
5.5.6 孔板 123
習題5 126
參考文獻 127
第6章 氣液兩相臨界流動 128
6.1 概述 128
6.2 單相臨界流動 129
6.3 兩相臨界流模型 131
6.4 兩相臨界流動的計算 134
6.4.1 兩相臨界流動的均相平衡模型計算方法 134
6.4.2 兩相臨界流的分相模型計算方法 136
6.5 流動準則 159
6.5.1 單相臨界流動準則的簡要回顧 159
6.5.2 兩相臨界流動準則 159
習題6 161
參考文獻 161
第7章 氣液兩相流動不穩定性 163
7.1 概述 163
7.2 兩相界面不穩定性 163
7.3 兩相流動不穩定特性 169
7.3.1 不穩定性概述 169
7.3.2 典型兩相流動不穩定性機理與特征 172
7.4 兩相流動不穩定性分析 180
7.4.1 靜態不穩定性分析 180
7.4.2 動態不穩定性的線性分析 183
7.4.3 兩相流動不穩定性的非線性分析 207
習題7 213
參考文獻 214
第8章 倒U形傳熱管內兩相倒流分析 215
8.1 概述 215
8.2 倒U形傳熱管內倒流特性分析模型 216
8.2.1 摩擦壓降計算 216
8.2.2 重力壓降計算 217
8.2.3 加速壓降與局部壓降計算 221
8.3 倒U形傳熱管倒流特性的計算 222
8.4 倒流影響因素分析 225
8.5 正流流量漂移現像 239
習題8 243
參考文獻 244
第9章 水下運動體外部的空泡流動 245
9.1 概述 245
9.1.1 空泡形成機理及其危害 245
9.1.2 超空泡現像及其應用 247
9.2 亞聲速細長錐型射彈超空泡形態分析 250
9.2.1 水下亞聲速射彈可壓縮超空泡流動數學模型 250
9.2.2 水下亞聲速射彈超空泡形態近似解 252
9.2.3 水下亞聲速射彈超空泡形態計算結果與分析 256
9.3 超聲速細長錐形射彈超空泡形態分析 257
9.3.1 水下超聲速射彈可壓縮超空泡流動數學模型 257
9.3.2 水下超聲速射彈超空泡形態近似解 259
9.3.3 水下超聲速射彈超空泡形態計算結果與分析 260
9.4 亞超聲速細長錐射彈超空泡流離散遞推算法 262
9.4.1 考慮重力和壓縮性的超空泡流動數學問題 262
9.4.2 水下亞、超聲速條件下的積分-微分方程 263
9.4.3 積分-微分方程的離散及迭代解法 264
9.4.4 重力及壓縮性對超空泡流動的影響分析 265
9.5 低亞聲速射彈垂直入水段超空泡流數值分析 271
9.5.1 流固耦合數學模型 271
9.5.2 典型算例及結果驗證 272
9.5.3 低亞聲速射彈垂直入水段數值計算 274
9.6 水下回轉體水平運動超空泡流動數值分析 278
9.6.1 均相混合物模型流動的基本方程 278
9.6.2 傳輸方程的主要空化模型 279
9.6.3 數值計算方法的主要特點 280
9.6.4 部分典型計算結果及分析 280
習題9 284
參考文獻 284

本書以核動力裝置中氣液流動和水下運動體空泡流動為主要對像，介紹兩相水力學的基本概念、基本原理和計算、分析方法。全書分9章，包括氣液兩相流動的研究方法、流型和流型圖、數學模型與基本方程、空泡份額的計算、壓降的計算、臨界流動、流動不穩定性、倒U形傳熱管內兩相流動倒流和水下運動體外部的空泡流動等內容。為便於讀者深入學習，每章後附有相關的參考文獻和少量習題。全書內容既有基本的理論知識，又有近期新的一些科研成果，可作為核能科學與工程、水中兵器工程、船舶與海洋工程等專業的高年級本科生及研究生教材，也可供能源、動力、石油、化工、制冷和工程熱物理等相關專業的學生、老師、工程技術人員和科研人員參考。