¿Qué es la velocidad superficial? Flujo de dos fases: definición

La velocidad superficial es una velocidad de flujo hipotética calculada como si la fase o fluido dado fuera el único que fluye o está presente en un área de sección transversal dada. Ingenieria termal

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:

Velocidad superficial

La velocidad superficial es una velocidad de flujo hipotética calculada como si la fase o fluido dado fuera el único que fluye o está presente en un área de sección transversal dada. La velocidad de la fase dada se calcula como si la segunda fase fuera ignorada.

En la ingeniería de los flujos y de los flujos en medios porosos de múltiples fases, velocidad superficial (V fase o j fase ) se usa comúnmente, ya que es el valor que es inequívoca, mientras que la velocidad real es a menudo espacialmente dependiente y sujeto a muchas suposiciones.

La velocidad superficial se puede expresar como:
velocidad superficial - definición

Para una mejor comprensión, consideremos una tubería con una sección transversal de 0.1 m 2 de área de flujo. Suponga que el caudal es de 1 m 3 / s. Para el flujo de fluido monofásico, la velocidad superficial será igual a la velocidad real del fluido y será de 10 m / s.
Para el flujo de fluido en dos fases (por ejemplo, flujo de vapor-líquido) la situación será diferente. Suponiendo que la relación de deslizamiento es la unidad, ambas fases, tomadas por separado, tendrán velocidades superficiales de 5 m / s . La velocidad real resultante será entonces igual a 10 m / s . Si las dos fases tendrán velocidades diferentes (con deslizamiento), la situación será más complicada.

patrones de flujo - flujo horizontal
Un mapa de régimen de flujo para el flujo de una mezcla de aire / agua en una tubería horizontal de 2.5 cm de diámetro a 25 ° C y 1 bar. Las líneas continuas y los puntos son observaciones experimentales de las condiciones de transición, mientras que las zonas sombreadas representan predicciones teóricas. Fuente: Mandhane, JM, Gregory, GA y Aziz, KA (1974). Un mapa de patrón de flujo para el flujo de gas-líquido en tuberías horizontales. En t. J. Flujo multifásico

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