{"id":50738,"date":"2020-01-20T14:24:08","date_gmt":"2020-01-20T13:24:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/que-es-el-flujo-de-fluido-en-dos-fases-definicion\/"},"modified":"2020-01-20T14:33:28","modified_gmt":"2020-01-20T13:33:28","slug":"que-es-el-flujo-de-fluido-en-dos-fases-definicion","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-flujo-de-fluido-en-dos-fases-definicion\/","title":{"rendered":"\u00bfQu\u00e9 es el flujo de fluido en dos fases? Definici\u00f3n"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Por definici\u00f3n, el flujo de dos fases es el flujo interactivo de dos fases distintas con interfaces comunes en, por ejemplo, un conducto. Flujo de fluido bif\u00e1sico &#8211; Flujo gas-l\u00edquido. Ingenieria termal<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Flujo de fluido bif\u00e1sico<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-fluid-flow.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-full wp-image-14768 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-fluid-flow.png\" alt=\"flujo de fluido bif\u00e1sico\" width=\"82\" height=\"332\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-fluid-flow.png\" \/><\/a><span>Por definici\u00f3n, el\u00a0<\/span><strong><span>flujo multif\u00e1sico<\/span><\/strong><span>\u00a0es el flujo interactivo de\u00a0<\/span><strong><span>dos o m\u00e1s<\/span><\/strong><span>\u00a0fases distintas con interfaces comunes en, digamos, un conducto.\u00a0Cada fase, que representa una fracci\u00f3n de volumen (o fracci\u00f3n de masa) de materia s\u00f3lida, l\u00edquida o gaseosa, tiene sus\u00a0<\/span><strong><span>propias<\/span><\/strong><span>\u00a0propiedades,\u00a0<\/span><strong><span>velocidad<\/span><\/strong><span>\u00a0y\u00a0<\/span><strong><span>temperatura<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Un flujo multif\u00e1sico puede ser flujo simult\u00e1neo de:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Materiales con\u00a0<\/span><strong><span>diferentes estados o fases<\/span><\/strong><span>\u00a0(p. Ej., Mezcla agua-vapor).<\/span><\/li>\n<li><span>Materiales con\u00a0<\/span><strong><span>diferentes propiedades qu\u00edmicas<\/span><\/strong><span>\u00a0pero en el mismo estado o fase (por ejemplo, gotas de aceite en agua).<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Existen muchas combinaciones en los procesos industriales, pero la\u00a0<\/span><strong><span>m\u00e1s com\u00fan<\/span><\/strong><span>\u00a0es el flujo simult\u00e1neo de\u00a0<\/span><strong><span>vapor y agua l\u00edquida<\/span><\/strong><span>\u00a0(como se encuentra en\u00a0<\/span><a title=\"Generador de vapor\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><strong><span>los generadores<\/span><\/strong>\u00a0<\/a><span>y\u00a0<\/span><strong><span>condensadores de\u00a0<\/span><\/strong><span><a title=\"Steam Generator\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><strong>vapor<\/strong><\/a>\u00a0).\u00a0En ingenier\u00eda de reactores, se ha realizado una gran cantidad de estudios sobre la naturaleza del\u00a0<\/span><strong><span>flujo<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>dos fases<\/strong>\u00a0en caso de un accidente de p\u00e9rdida de refrigerante (\u00a0<\/span><strong><span>LOCA<\/span><\/strong><span>\u00a0), que es un accidente de importancia en la seguridad del reactor y en todos los an\u00e1lisis termohidr\u00e1ulicos (\u00a0<\/span><strong><span>An\u00e1lisis DNBR<\/span><\/strong><span>\u00a0).<\/span><\/p>\n<h2><span>Caracter\u00edsticas del flujo de fluido bif\u00e1sico<\/span><\/h2>\n<p><span>Todos los problemas de flujo de dos fases tienen caracter\u00edsticas que son caracter\u00edsticamente diferentes de las que se encuentran en problemas de una fase.<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>En el caso del vapor y el agua l\u00edquida, la\u00a0<\/span><strong><span>densidad<\/span><\/strong><span>\u00a0de las dos fases\u00a0<\/span><strong><span>difiere en un factor de aproximadamente 1000<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Por lo tanto, la influencia de la fuerza del cuerpo gravitacional en los flujos multif\u00e1sicos es de mucha mayor importancia que en el caso de los flujos monof\u00e1sicos.<\/span><\/li>\n<li><span>La\u00a0<\/span><strong><span>velocidad del sonido<\/span><\/strong><span>\u00a0cambia dr\u00e1sticamente para los materiales que experimentan un cambio de fase, y puede ser de diferente magnitud.\u00a0Esto influye significativamente en un\u00a0<\/span><strong><span>flujo a trav\u00e9s de un orificio<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>La\u00a0<\/span><strong><span>concentraci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0relativa\u00a0de las diferentes fases suele ser un par\u00e1metro dependiente de gran importancia en los flujos multif\u00e1sicos, mientras que es un par\u00e1metro sin consecuencias en los flujos monof\u00e1sicos.<\/span><\/li>\n<li><span>El cambio de fase significa que las ca\u00eddas de presi\u00f3n inducidas por el flujo pueden causar un cambio de fase adicional (por ejemplo, el agua puede evaporarse a trav\u00e9s de un orificio) aumentando el volumen relativo del medio gaseoso y compresible y aumentando las velocidades de salida, a diferencia del flujo incompresible monof\u00e1sico donde la disminuci\u00f3n de un El orificio disminuir\u00eda las velocidades de salida.<\/span><\/li>\n<li><span>La distribuci\u00f3n espacial de las diversas fases en el canal de flujo afecta fuertemente el comportamiento del flujo.<\/span><\/li>\n<li><span>Hay muchos tipos de inestabilidades en el flujo multif\u00e1sico.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Par\u00e1metros b\u00e1sicos de flujo de fluido bif\u00e1sico<\/span><\/h2>\n<p><span>En esta secci\u00f3n consideraremos el flujo simult\u00e1neo de\u00a0<\/span><strong><span>gas (o vapor) y agua l\u00edquida<\/span><\/strong><span>\u00a0(como se encuentra en\u00a0<\/span><a title=\"Generador de vapor\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>generadores<\/span><\/a><span>\u00a0y condensadores de\u00a0<a title=\"Steam Generator\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\">vapor<\/a>\u00a0) en flujo concurrente a trav\u00e9s de un conducto con \u00e1rea de secci\u00f3n transversal A. Los sub\u00edndices\u00a0<\/span><strong><span>\u201cv\u201d<\/span><\/strong><span>\u00a0y\u00a0<\/span><strong><span>\u201c\u2113\u201d<\/span><\/strong><span>\u00a0indican la\u00a0<\/span><strong><span>fase de vapor<\/span><\/strong><span>\u00a0y\u00a0<\/span><strong><span>l\u00edquida<\/span><\/strong><span>\u00a0, respectivamente.\u00a0Los par\u00e1metros fundamentales que caracterizan este flujo son:<\/span><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<ul>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span>Fracci\u00f3n nula<\/span><\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Calidad est\u00e1tica<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Calidad de flujo<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Densidad de mezcla<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Relaci\u00f3n de deslizamiento: relaci\u00f3n de velocidad<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Velocidad superficial<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Patrones de flujo: flujo bif\u00e1sico<\/span><\/h2>\n<p><span>Uno de los aspectos m\u00e1s desafiantes de lidiar con el\u00a0<\/span><strong><span>flujo de dos fases o el flujo de m\u00faltiples fases<\/span><\/strong><span>\u00a0es el hecho de que puede tomar\u00a0<\/span><strong><span>muchas formas diferentes<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>Las distribuciones espaciales y las velocidades<\/span><\/strong><span>\u00a0de las\u00a0<\/span><strong><span>fases l\u00edquida y de vapor<\/span><\/strong><span>\u00a0en el canal de flujo es un aspecto muy importante en muchas ramas de ingenier\u00eda.\u00a0<\/span><strong><span>Las ca\u00eddas de presi\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0y tambi\u00e9n\u00a0<\/span><strong><span>los coeficientes de transferencia de calor<\/span><\/strong><span>\u00a0dependen en gran medida de la\u00a0<\/span><strong><span>estructura de flujo local<\/span><\/strong><span>\u00a0y, por lo tanto, es importante en la ingenier\u00eda de\u00a0<\/span><a title=\"Reactor nuclear\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/\"><strong><span>reactores nucleares<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Las estructuras de flujo observadas se definen como\u00a0<\/span><strong><span>patrones de flujo de dos fases<\/span><\/strong><span>\u00a0y tienen caracter\u00edsticas de identificaci\u00f3n particulares.\u00a0Estos diferentes patrones de flujo han sido<\/span><strong><span>categorizado de<\/span><\/strong><span>\u00a0acuerdo con la\u00a0<\/span><strong><span>direcci\u00f3n del flujo en<\/span><\/strong><span>\u00a0relaci\u00f3n con la aceleraci\u00f3n gravitacional.<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Patrones de flujo en tubos verticales.<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Patrones de flujo en tubos horizontales.<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<figure id=\"attachment_14848\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-14848\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-table.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-14848 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-table-300x198.png\" alt=\"patrones de flujo\" width=\"300\" height=\"198\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-table-300x198.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-14848\" class=\"wp-caption-text\"><span>Tabla de patrones b\u00e1sicos de flujo en tubos verticales.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Los principales reg\u00edmenes de flujo\u00a0<\/span><strong><span>en tubos verticales<\/span><\/strong><span>\u00a0se muestran en la tabla.\u00a0Debe tenerse en cuenta que los valores de\u00a0<\/span><a title=\"Calidad est\u00e1tica - Calidad de flujo\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/two-phase-fluid-flow\/static-quality-flow-quality\/\"><strong><span>calidad<\/span><\/strong>\u00a0<\/a><span>y\u00a0<\/span><strong><span>caudal<\/span><\/strong><span>\u00a0dependen del fluido y la presi\u00f3n.\u00a0<\/span><strong><span>En los tubos horizontales<\/span><\/strong><span>\u00a0, tambi\u00e9n puede haber\u00a0<\/span><strong><span>flujo estratificado<\/span><\/strong><span>\u00a0(especialmente a caudales bajos), en el que las dos fases se\u00a0<\/span><strong><span>separan<\/span><\/strong><span>\u00a0bajo el efecto de la gravedad.<\/span><\/p>\n<p><span>Para un caudal de l\u00edquido constante, la fase vapor \/ gas tiende a distribuirse como\u00a0<\/span><strong><span>peque\u00f1as burbujas<\/span><\/strong><span>\u00a0a bajos caudales de vapor.\u00a0<\/span><strong><span>El aumento de la fracci\u00f3n vac\u00eda<\/span><\/strong><span>\u00a0causa la\u00a0<\/span><strong><span>aglomeraci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0de burbujas en\u00a0<\/span><strong><span>tapones y babosas m\u00e1s grandes<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La aglomeraci\u00f3n adicional de las babosas, causada por un\u00a0<\/span><strong><span>aumento<\/span><\/strong><span>\u00a0adicional de la\u00a0<strong>fracci\u00f3n vac\u00eda,<\/strong>\u00a0causa la separaci\u00f3n de las fases en\u00a0<\/span><strong><span>patrones anulares<\/span><\/strong><span>\u00a0en los que el l\u00edquido se concentra en la pared del canal y el\u00a0<\/span><strong><span>vapor fluye en el n\u00facleo central<\/span><\/strong><span>\u00a0del canal vertical.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Para el canal horizontal<\/span><\/strong><span>\u00a0, la fuerza gravitacional tiende a drenar el anillo l\u00edquido hacia el fondo del canal, lo que resulta en un\u00a0<\/span><strong><span>flujo estratificado<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La fuerza gravitacional que act\u00faa sobre la fase l\u00edquida puede ser superada por las fuerzas cin\u00e9ticas a velocidades de flujo altas, lo que hace que los flujos estratificados vuelvan a ser flujos anulares.\u00a0<\/span><strong><span>A velocidades de flujo muy altas<\/span><\/strong><span>\u00a0, la pel\u00edcula anular se adelgaza por el cizallamiento del n\u00facleo de vapor y todo el l\u00edquido se arrastra como gotas en la fase de vapor.\u00a0Este r\u00e9gimen de flujo generalmente se conoce como\u00a0<\/span><strong><span>flujo de niebla<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Ver tambi\u00e9n:\u00a0\u00a0<\/span><strong><span>Engineering Data Book III, Thome, JR, Wolverine Tube Inc, 2004.<\/span><\/strong><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Patrones de flujo: tubos verticales<\/span><\/h2>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<ul>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span>Flujo burbujeante<\/span><\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Flujo de lodo<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Flujo de rotaci\u00f3n<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Flujo anular<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Flujo de niebla<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_14791\" class=\"wp-caption alignleft\" aria-describedby=\"caption-attachment-14791\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Bubbly-Slug-Churn-Annular-Mist-Flow.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-14791 size-medium lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Bubbly-Slug-Churn-Annular-Mist-Flow-300x191.png\" alt=\"Burbujeante - Babosa - Batidora - Anular - Niebla - Flujo\" width=\"300\" height=\"191\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Bubbly-Slug-Churn-Annular-Mist-Flow-300x191.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-14791\" class=\"wp-caption-text\"><span>Bocetos de reg\u00edmenes de flujo para flujo de dos fases en una tuber\u00eda vertical. Fuente: Weisman, J. Patrones de flujo de dos fases. Cap\u00edtulo 15 en Handbook of Fluids in Motion, Cheremisinoff NP, Gupta R. 1983, Ann Arbor Science Publishers.<\/p>\n<p><\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<figure id=\"attachment_14788\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-14788\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-vertical-flow-Hewitt.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-14788 size-full lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-vertical-flow-Hewitt.png\" alt=\"patrones de flujo - flujo vertical - Hewitt\" width=\"428\" height=\"397\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-vertical-flow-Hewitt.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-14788\" class=\"wp-caption-text\"><span>El mapa del r\u00e9gimen de flujo vertical de Hewitt y Roberts (1969) para el flujo en un tubo de 3,2 cm de di\u00e1metro, validado tanto para el flujo de aire \/ agua a presi\u00f3n atmosf\u00e9rica como para el flujo de vapor \/ agua a alta presi\u00f3n.\u00a0Fuente: Brennen, CE, Fundamentos de flujos multif\u00e1sicos, Cambridge University Press, 2005, ISBN 0521 848040<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Patrones de flujo: tubos horizontales<\/span><\/h2>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<ul>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span>Flujo burbujeante<\/span><\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Flujo estratificado<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Flujo de tapones y flujo de babosas<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Flujo anular<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">Flujo de niebla<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_14790\" class=\"wp-caption alignleft\" aria-describedby=\"caption-attachment-14790\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Bubbly-Slug-Plug-Annular-Stratified-Mist-Wavy.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-14790 size-medium lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Bubbly-Slug-Plug-Annular-Stratified-Mist-Wavy-300x252.png\" alt=\"flujo de burbuja, tap\u00f3n, babosa, anular, neblina, estratificado u ondulado\" width=\"300\" height=\"252\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Bubbly-Slug-Plug-Annular-Stratified-Mist-Wavy-300x252.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-14790\" class=\"wp-caption-text\"><span>Bocetos de reg\u00edmenes de flujo para flujo bif\u00e1sico en una tuber\u00eda horizontal. Fuente: Weisman, J. Patrones de flujo de dos fases. Cap\u00edtulo 15 en Handbook of Fluids in Motion, Cheremisinoff NP, Gupta R. 1983, Ann Arbor Science Publishers.<\/p>\n<p><\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_14789\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-14789\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-horizontal-flow.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-14789 size-full lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-horizontal-flow.png\" alt=\"patrones de flujo - flujo horizontal\" width=\"436\" height=\"416\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/flow-patterns-horizontal-flow.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-14789\" class=\"wp-caption-text\"><span>Un mapa de r\u00e9gimen de flujo para el flujo de una mezcla de aire \/ agua en una tuber\u00eda horizontal de 2.5 cm de di\u00e1metro a 25 \u00b0 C y 1 bar.\u00a0Las l\u00edneas continuas y los puntos son observaciones experimentales de las condiciones de transici\u00f3n, mientras que las zonas sombreadas representan predicciones te\u00f3ricas.\u00a0Fuente: Mandhane, JM, Gregory, GA y Aziz, KA (1974).\u00a0Un mapa de patr\u00f3n de flujo para el flujo de gas-l\u00edquido en tuber\u00edas horizontales.\u00a0En t.\u00a0J. Flujo multif\u00e1sico<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Patrones de flujo durante la evaporaci\u00f3n.<\/span><\/h2>\n<p><span>La secci\u00f3n anterior describe varios\u00a0<\/span><strong><span>patrones de flujo<\/span><\/strong><span>\u00a0y brevemente describe su comportamiento.\u00a0Se consider\u00f3 que estos patrones de flujo estaban\u00a0<\/span><strong><span>en una fracci\u00f3n vac\u00eda constante<\/span><\/strong><span>\u00a0y\u00a0<\/span><strong><span>a velocidades superficiales constantes<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Pero hay muchas aplicaciones industriales que tienen que considerar una\u00a0<\/span><strong><span>fracci\u00f3n vac\u00eda<\/span><\/strong><span>\u00a0variable y velocidades superficiales variables.\u00a0En la industria nuclear, tenemos que lidiar con los patrones de flujo durante la\u00a0<\/span><strong><span>evaporaci\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0(es decir, durante los cambios en la\u00a0<\/span><a title=\"Fracci\u00f3n vac\u00eda: flujo bif\u00e1sico\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/two-phase-fluid-flow\/void-fraction-two-phase-flow\/\"><span>fracci\u00f3n vac\u00eda<\/span><\/a><span>\u00a0).<\/span><\/p>\n<p><span>El conocimiento detallado de los\u00a0<\/span><strong><span>cambios<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>fase<\/strong>\u00a0y el comportamiento del flujo durante el cambio de fase es una de las consideraciones m\u00e1s importantes en el dise\u00f1o de un\u00a0<\/span><a title=\"Reactor nuclear\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-reactor\/\"><strong><span>reactor nuclear<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0, especialmente en las siguientes aplicaciones:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/convective-evaporation-vertical-channel-fig.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-full wp-image-14854 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/convective-evaporation-vertical-channel-fig.png\" alt=\"evaporaci\u00f3n convectiva - canal vertical\" width=\"262\" height=\"633\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/convective-evaporation-vertical-channel-fig.png\" \/><\/a><a title=\"BWR - Reactor de agua en ebullici\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/bwr-boiling-water-reactor\/\"><span>BWR &#8211; Reactores de agua hirviendo<\/span><\/a>\n<ul>\n<li><span>Un\u00a0<\/span><strong><span>reactor de agua hirviendo<\/span><\/strong><span>\u00a0se enfr\u00eda y\u00a0<\/span><a title=\"Moderador de neutrones\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/neutron-moderator\/\"><span>modera<\/span><\/a><span>\u00a0con agua como un PWR, pero a una\u00a0<\/span><strong><span>presi\u00f3n m\u00e1s baja<\/span><\/strong><span>\u00a0(7MPa), lo que permite que el agua\u00a0<\/span><strong><span>hierva dentro del recipiente a presi\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0produciendo el vapor que hace funcionar las turbinas.\u00a0Por lo tanto, la evaporaci\u00f3n ocurre directamente en los canales de combustible.\u00a0Por lo tanto, los BWR son el mejor ejemplo para esta \u00e1rea, porque la evaporaci\u00f3n del refrigerante ocurre en la operaci\u00f3n normal y es un fen\u00f3meno muy deseado.<\/span><\/li>\n<li><span>En los BWR existe un fen\u00f3meno que es de la\u00a0<\/span><strong><span>mayor importancia en la seguridad del reactor<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Este fen\u00f3meno se conoce como el\u00a0<\/span><strong><span>&#8220;secado&#8221;<\/span><\/strong><span>\u00a0y est\u00e1 directamente asociado con\u00a0<\/span><strong><span>cambios en el patr\u00f3n de flujo<\/span><\/strong><span>\u00a0durante la evaporaci\u00f3n.\u00a0En condiciones normales, la superficie del combustible se enfr\u00eda de manera efectiva por medio del refrigerante hirviendo.\u00a0Sin embargo, cuando el flujo de calor excede un\u00a0<\/span><strong><span>valor cr\u00edtico<\/span><\/strong><span>\u00a0(CHF &#8211; flujo de calor cr\u00edtico), el patr\u00f3n de flujo puede alcanzar las\u00a0<\/span><strong><span>condiciones de secado<\/span><\/strong><span>\u00a0(desaparece la pel\u00edcula delgada de l\u00edquido).\u00a0La transferencia de calor desde la superficie del combustible al refrigerante se deteriora, con el resultado de un\u00a0<\/span><strong><span>aumento dr\u00e1stico de la temperatura de la superficie del combustible<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><a title=\"PWR - Reactor de agua a presi\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>PWR &#8211; Reactores de agua a presi\u00f3n<\/span><\/a>\n<ul>\n<li><span>En los\u00a0<\/span><strong><span>PWR<\/span><\/strong><span>\u00a0en\u00a0<\/span><strong><span>funcionamiento normal,<\/span><\/strong><span>\u00a0el flujo se considera monof\u00e1sico.\u00a0Pero se ha realizado una gran cantidad de estudios sobre la naturaleza del\u00a0<\/span><strong><span>flujo<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>dos fases<\/strong>\u00a0en caso de\u00a0<\/span><strong><span>transitorios y accidentes<\/span><\/strong><span>\u00a0(como el\u00a0<strong>accidente de\u00a0<\/strong><\/span><strong><span>p\u00e9rdida de refrigerante &#8211; LOCA o disparo de RCP<\/span><\/strong><span>\u00a0), que son importantes en la seguridad del reactor y en debe ser probado y declarado en el\u00a0<\/span><strong><span>Informe de An\u00e1lisis de Seguridad<\/span><\/strong><span>\u00a0(SAR).\u00a0En el caso de los PWR, el fen\u00f3meno problem\u00e1tico no es la sequedad.\u00a0En el caso de los PWR, el flujo cr\u00edtico es el\u00a0<\/span><strong><span>flujo anular invertido<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Este flujo se produce cuando una superficie de revestimiento de la barra de combustible se sobrecalienta, lo que provoca la formaci\u00f3n de una\u00a0<\/span><strong><span>capa de vapor local.<\/span><\/strong><span>, causando una reducci\u00f3n dram\u00e1tica en la capacidad de transferencia de calor.\u00a0Este fen\u00f3meno se conoce como\u00a0<\/span><strong><span>desviaci\u00f3n de la ebullici\u00f3n nucleada: DNB<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0La diferencia en el r\u00e9gimen de flujo entre el flujo posterior al secado y el flujo posterior al DNB se representa en la figura.<\/span><\/li>\n<li><span>En los PWR, la evaporaci\u00f3n ocurre tambi\u00e9n en generadores de vapor.\u00a0Los generadores de vapor son\u00a0<\/span><strong><span>intercambiadores de calor<\/span><\/strong><span>\u00a0utilizados para convertir el\u00a0<\/span><strong><span>agua de alimentaci\u00f3n en vapor<\/span><\/strong><span>\u00a0del calor producido en\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\"><span>el n\u00facleo de<\/span><\/a><span>\u00a0un\u00a0<a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\">reactor nuclear<\/a>\u00a0.\u00a0El vapor producido impulsa la turbina.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/convective-evaporation-horizontal-channel-fig.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-14855 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/convective-evaporation-horizontal-channel-fig.png\" alt=\"evaporaci\u00f3n convectiva - canal horizontal\" width=\"587\" height=\"226\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/convective-evaporation-horizontal-channel-fig.png\" \/><\/a><\/p>\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Ca\u00edda de presi\u00f3n bif\u00e1sica<\/span><\/h2>\n<p><span>En el an\u00e1lisis pr\u00e1ctico de los sistemas de tuber\u00edas, la cantidad m\u00e1s importante es la\u00a0<\/span><strong><span>p\u00e9rdida de presi\u00f3n debido a los efectos viscosos a lo<\/span><\/strong><span>\u00a0largo de la longitud del sistema, as\u00ed como\u00a0<\/span><strong><span>las p\u00e9rdidas de presi\u00f3n adicionales que<\/span><\/strong><span>\u00a0surgen de otros\u00a0<\/span><strong><span>equipos tecnol\u00f3gicos<\/span><\/strong><span>\u00a0como v\u00e1lvulas, codos, entradas de tuber\u00edas, accesorios y tes. .<\/span><\/p>\n<p><span>A diferencia de las ca\u00eddas de presi\u00f3n monof\u00e1sicas, el c\u00e1lculo y la predicci\u00f3n de ca\u00eddas de presi\u00f3n bif\u00e1sicas es un problema mucho m\u00e1s sofisticado y los m\u00e9todos principales difieren significativamente.\u00a0Los datos experimentales indican que la\u00a0<\/span><strong><span>ca\u00edda de presi\u00f3n por fricci\u00f3n en el flujo de dos fases<\/span><\/strong><span>\u00a0(por ejemplo, en un canal de ebullici\u00f3n) es\u00a0<\/span><strong><span>sustancialmente mayor<\/span><\/strong><span>\u00a0que la de un flujo de una sola fase con la misma longitud y caudal m\u00e1sico.\u00a0Las explicaciones para esto incluyen un aumento aparente de la rugosidad de la superficie debido a la formaci\u00f3n de burbujas en la superficie calentada y al aumento de las velocidades de flujo.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Ca\u00edda de presi\u00f3n &#8211; Modelo de flujo homog\u00e9neo<\/span><\/h2>\n<p><span>El enfoque m\u00e1s simple para la predicci\u00f3n de flujos de dos fases es tratar todo el flujo de dos fases como si fuera\u00a0<\/span><strong><span>todo l\u00edquido<\/span><\/strong><span>\u00a0, excepto el flujo a la\u00a0<\/span><strong><span>velocidad de la mezcla de<\/span><\/strong><span>\u00a0dos fases\u00a0.\u00a0Las ca\u00eddas de presi\u00f3n en dos fases para flujos dentro de tuber\u00edas y canales son la suma de tres contribuciones:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>la ca\u00edda de presi\u00f3n est\u00e1tica\u00a0<\/span><strong><span>\u2206p\u00a0<\/span><sub><span>est\u00e1tica<\/span><\/sub>\u00a0<\/strong><span>(\u00a0<\/span><a title=\"Cabeza de elevaci\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/bernoullis-equation-bernoullis-principle\/elevation-head-2\/\"><span>altura de elevaci\u00f3n<\/span><\/a><span>\u00a0)<\/span><\/li>\n<li><span>la ca\u00edda de presi\u00f3n de impulso\u00a0<\/span><strong><span>\u2206p\u00a0<\/span><sub><span>mam\u00e1<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0(\u00a0<\/span><a title=\"Aceleraci\u00f3n de fluidos - P\u00e9rdida de presi\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/minor-head-loss-local-losses\/fluid-acceleration-pressure-loss\/\"><span>aceleraci\u00f3n de fluido<\/span><\/a><span>\u00a0)<\/span><\/li>\n<li><span>la ca\u00edda de presi\u00f3n por fricci\u00f3n\u00a0<\/span><strong><span>\u2206p\u00a0<\/span><sub><span>frict<\/span><\/sub><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>La ca\u00edda de presi\u00f3n total del flujo de dos fases es entonces:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>\u2206p\u00a0<\/span><sub><span>total<\/span><\/sub><span>\u00a0= \u2206p\u00a0<\/span><sub><span>est\u00e1tica<\/span><\/sub><span>\u00a0+ \u2206p\u00a0<\/span><sub><span>mam\u00e1<\/span><\/sub><span>\u00a0+ \u2206p\u00a0<\/span><sub><span>frict<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><span>Las ca\u00eddas de presi\u00f3n est\u00e1tica y de momento pueden calcularse de manera similar al caso de flujo monof\u00e1sico y utilizando la\u00a0<\/span><a title=\"Densidad de la mezcla: flujo bif\u00e1sico\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/two-phase-fluid-flow\/mixture-density-two-phase-flow\/\"><span>densidad de mezcla<\/span><\/a><span>\u00a0homog\u00e9nea\u00a0:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mixture-density-definition.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-14774 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mixture-density-definition.png\" alt=\"densidad de mezcla - definici\u00f3n\" width=\"312\" height=\"51\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/mixture-density-definition.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>El t\u00e9rmino m\u00e1s problem\u00e1tico es la\u00a0<\/span><strong><span>ca\u00edda de presi\u00f3n por fricci\u00f3n\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>\u2206p\u00a0<\/span><sub><span>frict<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0, que se basa en la ca\u00edda de presi\u00f3n monof\u00e1sica que se multiplica por el\u00a0<\/span><strong><span>factor de correcci\u00f3n de dos fases<\/span><\/strong><span>\u00a0(\u00a0<\/span><strong><span>multiplicador de fricci\u00f3n homog\u00e9neo &#8211; \u03a6\u00a0<\/span><sub><span>lo\u00a0<\/span><\/sub><sup><span>2<\/span><\/sup><\/strong><span>\u00a0).\u00a0Con este enfoque, el componente de fricci\u00f3n de la ca\u00edda de presi\u00f3n en dos fases es:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-pressure-drop-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-14901 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-pressure-drop-equation.png\" alt=\"ca\u00edda de presi\u00f3n bif\u00e1sica - ecuaci\u00f3n\" width=\"225\" height=\"68\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-pressure-drop-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>donde\u00a0<\/span><strong><span>(dP \/ dz)\u00a0<\/span><sub><span>2f<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0\u00a0es el gradiente de presi\u00f3n de fricci\u00f3n del flujo bif\u00e1sico y\u00a0<\/span><strong><span>(dP \/ dz)\u00a0<\/span><sub><span>1f<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0\u00a0es el gradiente de presi\u00f3n de fricci\u00f3n si todo el flujo (del caudal m\u00e1sico total G) fluye como l\u00edquido en el canal (\u00a0<\/span><a title=\"P\u00e9rdida de cabeza mayor - P\u00e9rdida de fricci\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/major-head-loss-friction-loss\/\"><span>presi\u00f3n monof\u00e1sica est\u00e1ndar soltar<\/span><\/a><span>\u00a0)\u00a0El t\u00e9rmino\u00a0<\/span><strong><span>\u03a6\u00a0<\/span><sub><span>lo\u00a0<\/span><\/sub><sup><span>2\u00a0<\/span><\/sup><\/strong><span>\u00a0es el\u00a0<\/span><strong><span>multiplicador de fricci\u00f3n homog\u00e9neo<\/span><\/strong><span>\u00a0, que puede derivarse de acuerdo con varios m\u00e9todos.\u00a0Uno de los posibles multiplicadores es igual a\u00a0<\/span><strong><span>\u03a6\u00a0<\/span><sub><span>lo\u00a0<\/span><\/sub><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0\u00a0= (1 + x\u00a0<\/span><sub><span>g<\/span><\/sub><span>\u00a0(\u03c1\u00a0<\/span><sub><span>l<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ \u03c1\u00a0<\/span><sub><span>g<\/span><\/sub><span>\u00a0&#8211; 1))\u00a0<\/span>\u00a0<span>y por lo tanto:<\/span><\/strong><br \/>\n<a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-pressure-drop-equation2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-14902 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-pressure-drop-equation2.png\" alt=\"ca\u00edda de presi\u00f3n bif\u00e1sica - ecuaci\u00f3n2\" width=\"369\" height=\"78\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/two-phase-pressure-drop-equation2.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Como se puede ver, este modelo simple sugiere que las\u00a0<\/span><strong><span>p\u00e9rdidas por fricci\u00f3n de dos fases son, en cualquier caso, mayores que las p\u00e9rdidas por fricci\u00f3n de una fase.\u00a0<\/span><\/strong><span>El multiplicador de fricci\u00f3n homog\u00e9neo aumenta r\u00e1pidamente con la\u00a0<\/span><a title=\"Calidad est\u00e1tica - Calidad de flujo\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/two-phase-fluid-flow\/static-quality-flow-quality\/\"><strong><span>calidad del flujo<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Las\u00a0<\/span><strong><span>calidades de flujo<\/span><\/strong><span>\u00a0t\u00edpicas\u00a0en\u00a0<\/span><a title=\"Generador de vapor\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><strong><span>generadores de vapor<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0y\u00a0<\/span><a title=\"BWR - Reactor de agua en ebullici\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/bwr-boiling-water-reactor\/\"><strong><span>n\u00facleos BWR<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0son del orden del 10 al 20%.\u00a0La p\u00e9rdida por fricci\u00f3n de dos fases correspondiente ser\u00eda entonces\u00a0<\/span><strong><span>2 &#8211; 4<\/span><\/strong><span>\u00a0veces mayor que en un sistema monof\u00e1sico equivalente.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Inestabilidad de flujo<\/span><\/h2>\n<p><span>En general, hay una\u00a0<\/span><strong><span>serie de inestabilidades<\/span><\/strong><span>\u00a0que pueden ocurrir en\u00a0<\/span><strong><span>sistemas de dos fases<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0En\u00a0<\/span><a title=\"Ingenier\u00eda Nuclear\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/\"><span>ingenier\u00eda nuclear<\/span><\/a><span>\u00a0, el estudio de la\u00a0<\/span><strong><span>estabilidad del flujo multif\u00e1sico<\/span><\/strong><span>\u00a0es importante en la\u00a0<\/span><strong><span>gesti\u00f3n<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>accidentes<\/strong>\u00a0de\u00a0<\/span><a title=\"PWR - Reactor de agua a presi\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>reactores de agua a presi\u00f3n<\/span><\/a><span>\u00a0y de la\u00a0<\/span><strong><span>mayor importancia<\/span><\/strong><span>\u00a0en\u00a0<\/span><strong><span>condiciones normales \/ anormales<\/span><\/strong><span>\u00a0en\u00a0<\/span><a title=\"BWR - Reactor de agua en ebullici\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/bwr-boiling-water-reactor\/\"><span>reactores de agua hirviendo<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>En los\u00a0<\/span><strong><span>PWR<\/span><\/strong><span>\u00a0en\u00a0<\/span><strong><span>funcionamiento normal,<\/span><\/strong><span>\u00a0el flujo se considera monof\u00e1sico.\u00a0Pero se ha realizado una gran cantidad de estudios sobre la inestabilidad del flujo en caso de\u00a0<\/span><strong><span>transitorios y accidentes<\/span><\/strong><span>\u00a0(como el\u00a0<strong>accidente de\u00a0<\/strong><\/span><strong><span>p\u00e9rdida de refrigerante &#8211; LOCA o disparo de RCP con presencia de circulaci\u00f3n natural<\/span><\/strong><span>\u00a0)\u00a0<\/span><strong><span>,<\/span><\/strong><span>\u00a0en el que las oscilaciones de flujo o las inversiones de flujo pueden ocurrir.<\/span><\/p>\n<p><span>Las oscilaciones de flujo son variaciones en el flujo causadas especialmente por formaciones vac\u00edas y no son deseables por varias razones.<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Las oscilaciones de flujo pueden causar\u00a0<\/span><strong><span>una tensi\u00f3n mec\u00e1nica indeseable<\/span><\/strong><span>\u00a0en los componentes del combustible (como las rejillas de separaci\u00f3n).\u00a0Esto puede conducir a la falla de esos componentes debido a la fatiga.<\/span><\/li>\n<li><span>Las oscilaciones de flujo afectan las caracter\u00edsticas\u00a0<\/span><strong><span>locales de transferencia de calor<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0En el caso de los\u00a0<\/span><a title=\"PWR - Reactor de agua a presi\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>PWR<\/span><\/a><span>\u00a0, el problema cr\u00edtico de seguridad se denomina\u00a0<\/span><strong><span>DNB<\/span><\/strong><span>\u00a0(\u00a0<\/span><strong><span>desviaci\u00f3n de la ebullici\u00f3n de nucleados<\/span><\/strong><span>\u00a0), lo que provoca la formaci\u00f3n de una\u00a0<\/span><strong><span>capa de vapor local<\/span><\/strong><span>\u00a0, lo que provoca una reducci\u00f3n dram\u00e1tica en la capacidad de transferencia de calor.\u00a0A trav\u00e9s de las pruebas, se descubri\u00f3 que el\u00a0<\/span><strong><span>flujo de calor cr\u00edtico (CHF)<\/span><\/strong><span>\u00a0requerido para la salida de la ebullici\u00f3n nucleada (DNB) puede reducirse hasta en un 40% cuando el flujo oscila.\u00a0Esto reduce severamente el\u00a0<\/span><strong><span>l\u00edmite t\u00e9rmico<\/span><\/strong><span>\u00a0y la densidad de potencia a lo largo de la longitud del\u00a0<\/span><a title=\"N\u00facleo del reactor\" href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\"><span>n\u00facleo del reactor<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Las oscilaciones de flujo pueden ser un problema durante\u00a0<\/span><strong><span>las<\/span><\/strong><span>\u00a0operaciones de\u00a0<strong>circulaci\u00f3n natural<\/strong>\u00a0(por ejemplo, despu\u00e9s del disparo de todos los RCP).\u00a0<\/span><strong><span>La circulaci\u00f3n natural<\/span><\/strong><span>\u00a0es una caracter\u00edstica de dise\u00f1o importante y un mecanismo de eliminaci\u00f3n de calor final.\u00a0Debido a las bajas tasas de flujo presentes, puede producirse la ebullici\u00f3n del refrigerante y esto puede formar oscilaciones de flujo.\u00a0Durante la circulaci\u00f3n natural, las burbujas de vapor formadas durante una oscilaci\u00f3n del flujo pueden tener un efecto suficiente para causar una inversi\u00f3n completa del flujo en el canal afectado.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_14932\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-14932\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/BWR-flow-instability.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-14932 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/BWR-flow-instability-300x177.png\" alt=\"BWR - inestabilidad de flujo\" width=\"300\" height=\"177\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/BWR-flow-instability-300x177.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-14932\" class=\"wp-caption-text\"><span>Regi\u00f3n de inestabilidad en el mapa de flujo de potencia para el reactor BWR.\u00a0Fuente: Francesco D&#8217;Auria, The BWR Stability Issue, THICKET 2008 &#8211; Sesi\u00f3n IX &#8211; Documento 26<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><strong><span>En los\u00a0<\/span><a title=\"BWR - Reactor de agua en ebullici\u00f3n\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/bwr-boiling-water-reactor\/\"><span>BWR se<\/span><\/a><\/strong><span>\u00a0produce la evaporaci\u00f3n del refrigerante en\u00a0<\/span><strong><span>el funcionamiento normal<\/span><\/strong><span>\u00a0y es un fen\u00f3meno muy deseado.\u00a0Por otro lado, la evaporaci\u00f3n convectiva en el canal de combustible hace que el\u00a0<\/span><a title=\"Patrones de flujo: flujo bif\u00e1sico\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/two-phase-fluid-flow\/flow-patterns-two-phase-flow\/\"><span>patr\u00f3n de flujo<\/span><\/a><span>\u00a0cambie a lo largo del canal de combustible dependiendo del caudal y la potencia t\u00e9rmica.\u00a0Se ha encontrado que existen\u00a0<\/span><strong><span>regiones de inestabilidad<\/span><\/strong><span>\u00a0, en las cuales pueden surgir inestabilidades de flujo en dos fases.\u00a0Estas inestabilidades de flujo de dos fases son indeseables ya que pueden provocar vibraciones mec\u00e1nicas y problemas de control del sistema, afectar el funcionamiento normal, restringir los par\u00e1metros de funcionamiento e influir en la seguridad del reactor.\u00a0Cabe se\u00f1alar que la estabilidad del flujo en BWR no es un problema importante durante muchos a\u00f1os, porque es un fen\u00f3meno bien conocido.<\/span><\/p>\n<p><span>En general, hay muchas clasificaciones de inestabilidades de flujo.\u00a0La siguiente clasificaci\u00f3n se basa en mecanismos fundamentales termohidr\u00e1ulicos:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Las inestabilidades est\u00e1ticas<\/span><\/strong><span>\u00a0son:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Excursi\u00f3n de flujo<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Crisis hirviendo<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Tipos de relajaci\u00f3n, incluida la transici\u00f3n del patr\u00f3n de flujo<\/span><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><strong><span>Las inestabilidades din\u00e1micas<\/span><\/strong><span>\u00a0son:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Oscilaciones de onda de densidad<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Oscilaciones de ca\u00edda de presi\u00f3n<\/span><\/strong><\/li>\n<li><strong><span>Oscilaciones t\u00e9rmicas<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>La caracterizaci\u00f3n adecuada de las inestabilidades y la condici\u00f3n para su ocurrencia pueden determinar la operaci\u00f3n \u00f3ptima y segura de los sistemas.\u00a0La explicaci\u00f3n m\u00e1s aceptada para la ocurrencia del tipo din\u00e1mico de inestabilidades denominadas\u00a0<\/span><strong><span>oscilaciones de onda de densidad (DWO)<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><strong><span>La onda de densidad<\/span><\/strong><span>\u00a0causa un retraso en la\u00a0<\/span><strong><span>ca\u00edda de presi\u00f3n local<\/span><\/strong><span>\u00a0que es causado por un cambio en el flujo de entrada.\u00a0Debido a este retraso, la suma de todas las ca\u00eddas de presi\u00f3n locales puede dar como resultado una ca\u00edda total que est\u00e1\u00a0<\/span><strong><span>fuera de fase<\/span><\/strong><span>\u00a0con el flujo de entrada.\u00a0El mecanismo b\u00e1sico que causa inestabilidades de flujo en BWR es la onda de densidad.\u00a0Los per\u00edodos caracter\u00edsticos de estas oscilaciones est\u00e1n asociados con el tiempo requerido para que una part\u00edcula fluida viaje a trav\u00e9s de todo el circuito.<\/span><\/p>\n<p><span>Tipos de inestabilidades observadas en BWR<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Inestabilidades del sistema de control.\u00a0<\/span><\/strong><span>Las inestabilidades del sistema de control est\u00e1n relacionadas con la acci\u00f3n de los controladores que, a trav\u00e9s de actuadores, intentan regular algunas de las variables del reactor.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Inestabilidades de flujo de canales.\u00a0<\/span><\/strong><span>Este tipo de inestabilidad se puede describir de la siguiente manera: supongamos una perturbaci\u00f3n del flujo.\u00a0Esta perturbaci\u00f3n provoca una &#8220;ola&#8221; de huecos que viaja hacia arriba a trav\u00e9s del canal produciendo una ca\u00edda de presi\u00f3n en dos fases (la ca\u00edda de presi\u00f3n aumenta significativamente a medida que aumenta la fracci\u00f3n de vac\u00edo) que se retrasa con respecto a la perturbaci\u00f3n original.\u00a0Un aumento en la ca\u00edda de presi\u00f3n del canal (onda de densidad) puede conducir a la inestabilidad en la velocidad de flujo.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Inestabilidad neutr\u00f3nica-termohidr\u00e1ulica acoplada.\u00a0<\/span><\/strong><span>El tipo dominante de inestabilidades en los BWR comerciales es la inestabilidad acoplada neutr\u00f3nica-termohidr\u00e1ulica (tambi\u00e9n conocida como\u00a0<\/span><strong><span>inestabilidad de reactividad<\/span><\/strong><span>\u00a0).\u00a0La generaci\u00f3n de energ\u00eda en BWR est\u00e1 directamente relacionada con el\u00a0<\/span><a title=\"Densidad de flujo de neutrones - Intensidad de neutrones\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-engineering-fundamentals\/neutron-nuclear-reactions\/neutron-flux-neutron-intensity\/\"><strong><span>flujo de neutrones<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0del combustible\u00a0, que est\u00e1 fuertemente relacionado con la\u00a0<\/span><a title=\"Fracci\u00f3n vac\u00eda: flujo bif\u00e1sico\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/two-phase-fluid-flow\/void-fraction-two-phase-flow\/\"><strong><span>fracci\u00f3n de vac\u00edo<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0promedio\u00a0en los canales centrales a trav\u00e9s.\u00a0Este efecto se conoce como\u00a0<\/span><a title=\"Coeficientes de reactividad - Reacciones de reactividad\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-fission-chain-reaction\/reactivity-coefficients-reactivity-feedbacks\/\"><strong><span>retroalimentaci\u00f3n de reactividad<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0La retroalimentaci\u00f3n de reactividad causada por los cambios en la fracci\u00f3n vac\u00eda (\u00a0<\/span><a title=\"Coeficiente nulo\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/nuclear-fission-chain-reaction\/reactivity-coefficients-reactivity-feedbacks\/void-coefficient\/\"><span>coeficiente vac\u00edo<\/span><\/a><span>\u00a0) se retrasa a medida que los vac\u00edos viajan hacia arriba a trav\u00e9s del canal de combustible.\u00a0En algunos casos, la demora puede ser lo suficientemente larga y la\u00a0<\/span><strong><span>retroalimentaci\u00f3n nula<\/span><\/strong><span>puede ser lo suficientemente fuerte como para que la configuraci\u00f3n del reactor se vuelva inestable.\u00a0En este caso, el flujo de neutrones puede oscilar.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Referencias especiales<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Francesco D&#8217;Auria, The BWR Stability Issue, THICKET 2008 &#8211; Sesi\u00f3n IX &#8211; Documento 26<\/span><\/li>\n<li><span>Dag Str\u00f8msv\u00e5g, Mecanismos fundamentales de las oscilaciones de onda de densidad y el efecto del subenfriamiento, NTNU, 2011.<\/span><\/li>\n<li><span>J. March-Leuba, Inestabilidades de onda-densidad en reactores de agua en ebullici\u00f3n.\u00a0NUREG \/ CR-6003, ORNL, 1992.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Este art\u00edculo se basa en la traducci\u00f3n autom\u00e1tica del art\u00edculo original en ingl\u00e9s. Para m\u00e1s informaci\u00f3n vea el art\u00edculo en ingl\u00e9s. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducci\u00f3n, env\u00edela a: translations@nuclear-power.com o complete el formulario de traducci\u00f3n en l\u00ednea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducci\u00f3n lo antes posible. Gracias.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Por definici\u00f3n, el flujo de dos fases es el flujo interactivo de dos fases distintas con interfaces comunes en, por ejemplo, un conducto. Flujo de fluido bif\u00e1sico &#8211; Flujo gas-l\u00edquido. Ingenieria termal Flujo de fluido bif\u00e1sico Por definici\u00f3n, el\u00a0flujo multif\u00e1sico\u00a0es el flujo interactivo de\u00a0dos o m\u00e1s\u00a0fases distintas con interfaces comunes en, digamos, un conducto.\u00a0Cada fase, &#8230; <a title=\"\u00bfQu\u00e9 es el flujo de fluido en dos fases? Definici\u00f3n\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/es\/que-es-el-flujo-de-fluido-en-dos-fases-definicion\/\" aria-label=\"M\u00e1s en \u00bfQu\u00e9 es el flujo de fluido en dos fases? Definici\u00f3n\">Leer m\u00e1s<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[16],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>\u00bfQu\u00e9 es el flujo de fluido en dos fases? Definici\u00f3n<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Por definici\u00f3n, el flujo de dos fases es el flujo interactivo de dos fases distintas con interfaces comunes en, por ejemplo, un conducto. Flujo de fluido bif\u00e1sico - Flujo gas-l\u00edquido. 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