¿Qué es la fracción vacía? Flujo de dos fases: definición

Parámetros básicos de flujo de fluido bifásico

En esta sección consideraremos el flujo simultáneo de gas (o vapor) y agua líquida (como se encuentra en generadores y condensadores de vapor ) en flujo concurrente a través de un conducto con área de sección transversal A. Los subíndices “v” y “ℓ” indican la fase de vapor y líquida , respectivamente. Los parámetros fundamentales que caracterizan este flujo son:

• Fracción nula
• Calidad estática
• Calidad de flujo
• Densidad de mezcla
• Relación de deslizamiento – Relación de velocidad
• Velocidad superficial

Fracción nula

La fracción vacía, α , es uno de los parámetros más importantes utilizados para caracterizar el flujo de fluido en dos fases, especialmente el flujo de gas-líquido.
Se utilizan varias definiciones geométricas para especificar este parámetro. La fracción vacía en un flujo de fluido de dos fases se puede definir como:

1. La fracción del volumen del canal que está ocupada por la fase gaseosa. Esta fracción vacía se conoce como la fracción vacía volumétrica.
2. La fracción del área de sección transversal del canal que está ocupada por la fase gaseosa. Esta fracción vacía se conoce como la fracción vacía transversal .
3. La fracción vacía local se refiere a eso en un único punto o volumen muy pequeño. Por lo tanto, toma los valores de 1 o 0.

Para propósitos adicionales, asumiremos que una fracción vacía es la fracción del área de sección transversal del canal que está ocupada por la fase gaseosa (es decir, fracción vacía de sección transversal) definida como:

La fracción vacía es importante en el flujo de dos fases, ya que influye en los parámetros físicos clave, como la viscosidad , la caída de presión y la transferencia de calor .

Las relaciones entre x, α y S pueden deducirse y el resultado es: