Was ist Ringströmung – Zweiphasenströmung – Definition

Ringströmung ist ein Strömungsregime einer zweiphasigen Gas-Flüssigkeitsströmung. Es ist gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines Flüssigkeitsfilms, der an der Kanalwand fließt. Ringströmung. Wärmetechnik

Ringströmung – Vertikale Rohre

Ringströmung ist ein Strömungsregime einer zweiphasigen Gas-Flüssigkeitsströmung. Es ist gekennzeichnet durch das Vorhandensein eines Flüssigkeitsfilms, der an der Kanalwand fließt (einen ringförmigen Flüssigkeitsring bildet), während das Gas als kontinuierliche Phase in der Mitte des Rohrs nach oben fließt . Der Strömungskern kann mitgerissene Flüssigkeitströpfchen enthalten. Die Geschwindigkeit des Gaskerns ist sehr groß und groß genug, um hochfrequente Wellen und Wellen an der Grenzfläche zu verursachen. Dieses Strömungsregime ist besonders stabil und es ist ein gewünschtes Strömungsregime für eine zweiphasige Fluidströmung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität .

Sowohl adiabatische Ringströmungen (ohne Wärmeaustausch) als auch diabatische Ringströmungen (mit Wärmeaustausch) treten in industriellen Anwendungen auf:

Bei BWR , bei denen ein Phasenübergang (Verdampfung) auftritt, ist die detaillierte Kenntnis dieses Strömungsregimes von hoher Bedeutung. Bei bestimmten Kombinationen der Strömungsgeschwindigkeit durch einen Kanal, Druck, Strömungsqualität und lineare Wärmerate, die Wand kann Flüssigkeitsfilm erschöpfen und die Wand wird ausgetrocknet . Dieses Phänomen wird üblicherweise als “Austrocknung” bezeichnet . Das Austrocknen geht mit einem raschen Anstieg der Wandtemperatur einher und ist für die Sicherheit von SWR von Bedeutung.

Sprudelnd - Schnecke - Kanne - Ring - Nebel - Fluss
Skizzen von Strömungsregimen für die Zweiphasenströmung in einem vertikalen Rohr. Quelle: Weisman, J. Zweiphasenströmungsmuster. Kapitel 15 im Handbuch der in Bewegung befindlichen Flüssigkeiten, Cheremisinoff NP, Gupta R. 1983, Ann Arbor Science Publishers.
Strömungsmuster - vertikale Strömung - Hewitt
Die vertikale Strömungsregimekarte von Hewitt und Roberts (1969) für die Strömung in einem Rohr mit 3,2 cm Durchmesser, validiert sowohl für die Luft / Wasser-Strömung bei atmosphärischem Druck als auch für die Dampf / Wasser-Strömung bei hohem Druck. Quelle: Brennen, CE, Grundlagen mehrphasiger Strömungen, Cambridge University Press, 2005, ISBN 0521 848040

Ringströmung – Horizontale Rohre

Ähnlich wie bei der vertikalen Strömung bildet die Flüssigkeit bei größeren Gasströmungsgeschwindigkeiten einen kontinuierlichen ringförmigen Film auf der Kanalwand . Die horizontale Ringströmung ist durch das Vorhandensein eines dickeren Flüssigkeitsfilms gekennzeichnet, der am Boden der Kanalwand fließt . Das Gas strömt als kontinuierliche Phase in der Mitte des Rohres. Der Strömungskern kann mitgerissene Flüssigkeitströpfchen enthalten. Die Geschwindigkeit des Gaskerns ist sehr groß und groß genug, um hochfrequente Wellen und Wellen an der Grenzfläche zu verursachen. Dieses Strömungsregime ist besonders stabil und es ist ein gewünschtes Strömungsregime für eine zweiphasige Fluidströmung mit hoher Geschwindigkeit und hoher Qualität.

Blase, Stopfen, Schnecke, Ring, Nebel, geschichtete oder gewellte Strömung
Skizzen von Strömungsregimen für die Zweiphasenströmung in einem horizontalen Rohr. Quelle: Weisman, J. Zweiphasenströmungsmuster. Kapitel 15 im Handbuch der in Bewegung befindlichen Flüssigkeiten, Cheremisinoff NP, Gupta R. 1983, Ann Arbor Science Publishers.
Strömungsmuster - horizontale Strömung
Eine Strömungsregime-Karte für die Strömung eines Luft / Wasser-Gemisches in einem horizontalen Rohr mit 2,5 cm Durchmesser bei 25 ° C und 1 bar. Durchgezogene Linien und Punkte sind experimentelle Beobachtungen der Übergangsbedingungen, während die schraffierten Zonen theoretische Vorhersagen darstellen. Quelle: Mandhane, JM, Gregory, GA und Aziz, KA (1974). Eine Strömungsmusterkarte für die Gas-Flüssigkeitsströmung in horizontalen Rohren. Int. J. Mehrphasenströmung

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