Экспериментальное исследование потерь давления в неравновесном двухфазном потоке


DOI: 10.34759/tpt-2022-14-3-126-134

Авторы

Крапивин И. И.1*, Беляев А. В.1**, Варава А. Н.1, Дедов А. В.2

1. Национальный исследовательский университет «МЭИ», Красноказарменная ул., 14, Москва, 111250, Россия
2. Московский энергетический институт (национальный исследовательский университет), ул. Красноказарменная,14, Москва, 111250, Россия

*e-mail: KrapivinII@mpei.ru
**e-mail: belyaevalek@yandex.ru

Аннотация

Представлен обзор методов расчета потерь давления двухфазных течений в каналах малого диаметра и выполнен сравнительный анализ. Приведены результаты собственных экспериментальных исследований потерь давления для высоких приведенных давлений pп = p/pкр = 0.4‒0.6 и умеренных массовых скоростей G = 300‒2200 кг/м2с. Дано описание экспериментального стенда, проведено сравнение собственных экспериментальных данных с наиболее достоверными расчетными соотношениями, на основании которого был сделан вывод об отсутствии надежного обобщающего подхода к расчету потерь давления в неравновесных двухфазных потоках.

Ключевые слова:

потери давления, каналы малого диаметра, высокие приведенные давления, гомогенная модель потока, разделенная модель потока

Библиографический список

  1. Yun J.H., Jeong J.H. A Review of Prediction Methods for Two-Phase Pressure Loss in Mini/Micro-Channels // Int. J. of Air-Conditioning and Refrigeration. 2016. Vol. 24. N 1.
  2. Zivi S.M. Estimation of steady-state steam voidfraction by means of the principle of minimum entropy production // J. Heat Transfer Trans. ASME. 1964. Vol. 86. P. 247–252.
  3. Cioncolini A., Thome J.R., Lombardi C. Unified macro-to-microscale method to predict two-phase frictional pressure drops of annular flows // Int. J. Multiphase Flow. 2009. Vol. 35. P. 1138–1148.
  4. Yang C.Y., Webb R.L. Friction pressure drop of R-12 in small hydraulic diameter extruded aluminum tubes with and without microfins // Int. J. Heat Mass Transfer. 1996. Vol. 39. P. 801–809.
  5. Yan Y.Y., Lin T.F. Evaporation heat transfer and pressure drop of refrigerant R-134a in a small pipe // Int. J. Heat Mass Transfer. 1998. Vol. 41. P. 4183–4194.
  6. Lockhart R.W., Martinelli R.C. Proposed correlation of data for isothermal two-phase, twocomponent flow in pipes // Chem. Eng. Prog. 1949. Vol. 45. P. 39–48.
  7. Chisholm D. A theoretical basis for the Lockhart—Martinelli correlation for two-phase flow // Int. J. Heat Mass Transfer. 1967. Vol. 10. P. 1767–1778.
  8. Friedel L. Improved friction pressure drop correlations for horizontal and vertical two-phase pipe flow // European Two-Phase Group Metting, Ispra, Italy. 1979. Paper E2.
  9. Muller-Steinhagen H., Heck K. A simple friction pressure drop correlation for two-phase flow in pipes // Chem. Eng. Process. 1986. Vol. 20. P. 297–308.
  10. Hwang Y.W., Kim M.S. The pressure drops in microtubes and the correlation development // Int. J. Heat Mass Trans. 2006. Vol. 49. P. 1804–1812.
  11. Cicchitti A., Lombardi C., Silvestri M., Soldaini G., Zavatarelli R. Two-phase cooling experiments-pressure drop, heat transfer and burnout measurements // Energia nucleare. 1960. 7 (6). P. 407–425.
  12. Dukler A.E., Wicks M., Cleveland R.G. Pressure drop and hold-up in twophase flow // AIChE J. 1964. Vol. 10. P. 38–51.
  13. Akers W.W., Deans H.A., Crosser O.K. Condensing heat transfer within horizontal tubes // Chem. Eng. Prog. 1958. Vol. 54. P. 89–90.
  14. Qu W., Mudawar I. Measurement and prediction of pressure drop in twophase micro-channel heat sinks // Int. J. Heat Mass Transfer. 2003. Vol. 46. P. 2737–2753.
  15. Keepaiboon C., Thiangtham P., Mahianb O., Dalkılıç A.S., Wongwises S. Pressure drop characteristics of R134a during flow boiling in a single rectangular micro-channel // Int. J. Heat Mass Transfer. 2016. Vol. 71. P. 245–253.
  16. Зубов Н.О., Кабаньков О.Н., Ягов В.В., Сукомел Л.А. Расчет сопротивления трения двухфазных потоков низкого давления на основе приближенных аналитических моделей // Теплоэнергетика. 2017. № 12. С. 43‒57.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024