Моделі втрат тиску на тертя під час течії двофазних потоків усередині труб

Abstract

У цій роботі проведено широкий літературний пошук та проаналізовано теоретичні та екс-периментальні двофазні моделі та кореляції стосовно розрахунку втрат тиску на тертя під час течії двофазних потоків усередині горизонтальних труб зі звичайними внутрішніми діаметрами (din > 3 мм) з відкритих літературних джерел. Систематизовано та наведено відомі моделі та кореляції різних авторів стосовно розрахунку втрат тиску на тертя. Відзначено відсутність попереднього обґрунтування правильного застосування різних моделей турбулентної в'язкості для прогнозування перепаду тиску тертя при конденсації з впливом міжфазної зсувної напруги та без неї. Водночас наведено вирази різних авторів стосовно розрахунку та обчислення множників двофазного тертя ϕl2і ϕv2, динамічної в’язкості двофазної суміші µtp, та коефіцієнтів тертя для пари та рідини fv і fl тощо. Для цього дослідження було відібрано теоретичні та експериментальні рішення щодо розрахунку втрат тиску на тертя двофазного потоку всередині труб із наукових праць 20 авторів. У роботі виконано порівняльний аналіз щодо розрахунку втрат тиску на тертя (двофазних множників ϕl2і ϕv2) за сімома відомими залежностями з експериментальними даними з роботи Cavallini et al. стосовно конденсації холодоагентів R22, R134a, R32 і R410A усередині горизонтальних труб за різних масових швидкостей, масових паровмістів та інших умов течії двофазного потоку. Запропоновано рекомендації щодо вибору розрахункових моделей і кореляцій стосовно втрат тиску на тертя та відповідних двофазних множників, які можуть бути використані в інженерних розрахунках під час проєктування теплообмінних апаратів різного промислового призначення. При цьому, в разі використання емпіричних кореляцій, що отримані на основі узагальнення експериментальних даних, слід ураховувати, що вони мають характерні, тільки їм притаманні особливості, а тому ці залежності придатні для застосування лише у вузькому діапазоні змін режимних параметрів потоку