Grundlegende Parameter des zweiphasigen Flüssigkeitsflusses
In diesem Abschnitt betrachten wir den gleichzeitigen Fluss von Gas (oder Dampf) und flüssigem Wasser (wie er in Dampferzeugern und Kondensatoren auftritt) bei gleichzeitiger Strömung durch einen Kanal mit Querschnittsfläche A. Die Indizes “v” und “ℓ” geben an die Dampf- bzw. Flüssigphase . Grundlegende Parameter, die diesen Fluss charakterisieren, sind:
Oberflächliche Geschwindigkeit
Die Oberflächengeschwindigkeit ist eine hypothetische Strömungsgeschwindigkeit, die so berechnet wird, als ob die gegebene Phase oder Flüssigkeit die einzige ist, die in einer gegebenen Querschnittsfläche fließt oder vorhanden ist. Die Geschwindigkeit der gegebenen Phase wird so berechnet, als ob die zweite Phase ignoriert worden wäre.
Bei der Konstruktion von Mehrphasenströmungen und Strömungen in porösen Medien wird üblicherweise die Oberflächengeschwindigkeit (V- Phase oder j- Phase ) verwendet, da dieser Wert eindeutig ist, während die tatsächliche Geschwindigkeit häufig räumlich abhängig ist und vielen Annahmen unterliegt.
Die Oberflächengeschwindigkeit kann ausgedrückt werden als:
Betrachten wir zum besseren Verständnis ein Rohr mit einem Strömungsquerschnitt von 0,1 m 2 . Angenommen, die Durchflussmenge beträgt 1 m 3 / s. Für eine einphasige Fluidströmung ist die Oberflächengeschwindigkeit gleich der realen Fluidgeschwindigkeit und beträgt 10 m / s.
Bei einem zweiphasigen Flüssigkeitsstrom (z. B. Dampf-Flüssigkeitsstrom) ist die Situation anders. Unter der Annahme, dass das Schlupfverhältnis eins ist, haben beide Phasen getrennt Oberflächengeschwindigkeiten von 5 m / s . Die resultierende reale Geschwindigkeit beträgt dann 10 m / s . Wenn die beiden Phasen unterschiedliche Geschwindigkeiten haben (mit Schlupf), ist die Situation komplizierter.
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