Qu’est-ce que la perte de charge – Modèle à flux homogène – Définition

Chute de pression – Modèle à écoulement homogène

L’approche la plus simple pour la prévision des écoulements diphasiques consiste à traiter l’ensemble du débit diphasique comme s’il était tout liquide , à l’exception de l’écoulement à la vitesse du mélange diphasique . Les pertes de charge diphasiques pour les écoulements à l’intérieur des canalisations et des canaux sont la somme de trois contributions:

• la chute de pression statique ∆p _statique( hauteur d’élévation )
• la chute de pression momentanée ∆p _mom ( accélération du fluide )
• la chute de pression de friction ∆p _frict

La perte de charge totale du débit diphasique est alors:

Totalp _total = staticp _statique + p _maman + _{p frict}

Les pertes de charge statiques et en moment peuvent être calculées de la même manière qu’en cas d’écoulement monophasé et en utilisant la densité de mélange homogène :

Le terme le plus problématique est la chute de pression par frottement Dp _Frict , qui est basé sur la chute de pression à une seule phase qui est multipliée par le facteur de correction à deux phases ( multiplicateur de friction homogène – Φ _lo ² ). Par cette approche, la composante de friction de la perte de charge en deux phases est:

où (dP / dz) _2f  est le gradient de pression de frottement d’un écoulement diphasique et (dP / dz) _1f  est un gradient de pression de frottement si tout le flux (du débit massique total G) s’écoule sous forme liquide dans le canal ( pression monophasée standard drop ). Le terme Φ _lo ²  est le multiplicateur de frottement homogène , qui peut être dérivé selon différentes méthodes. Un des multiplicateurs possibles est égal à Φ _lo ²  = (1 + x _g (ρ _l / ρ _g – 1))  et donc:

Comme on peut le constater, ce modèle simple suggère que les pertes par frottement à deux phases sont dans tous les cas plus élevées que les pertes par frottement à une phase. Le multiplicateur de friction homogène augmente rapidement avec la qualité du débit .

LLes qualités d’écoulement typiques dans les générateurs de vapeur et les noyaux BWR sont de l’ordre de 10 à 20%. La perte de frottement biphasique correspondante serait alors 2 à 4 fois supérieure à celle d’un système monophasé équivalent.