Διφασική ροή αέρα-νερού σε οριζόντιο αγωγό.

Abstract

Η παρούσα διπλωματική έχει σκοπό την πληρέστερη κατανόηση της διφασικής ροής σε οριζόντιο αγωγό με κυκλική διατομή, μέσα στο εύρος των εφικτών πειραματικών δυνατοτήτων. Η διφασική ροή που εξετάστηκε λαμβάνει χώρα κάτω από αμελητέα επίδραση φαινομένων αλλαγής φάσης και μεταφοράς (π.χ θερμότητά, μάζας). Για την υλοποίηση των παραπάνω χρησιμοποιήθηκε διφασικό μίγμα νερού/αέρα και οριζόντιος σωλήνας διαμέτρου 2,4cm. Έγινε κατασκευή χάρτη περιοχών ροής και σχολιασμός των μηχανισμών που διέπουν τις μεταπτώσεις του διφασικού μίγματος από περιοχή σε περιοχή. Η ταυτοποίηση των περιοχών ροής έγινε με οπτική παρατήρηση και τεκμηριώθηκε με φωτογράφηση. Παρουσιάστηκαν τα κυριότερα μοντέλα αναλύσεως της διφασικής ροής υγρού/αερίου και περιγράφηκε η διαδικασία πρόβλεψης των βασικών παραμέτρων, πτώσης πίεσης και κλάσματος κενού χώρου. Η πτώση πίεσης του διφασικού μίγματος κατά τη ροή στο σωλήνα μετρήθηκε πειραματικά και συγκρίθηκε με τις προβλέψεις της θεωρίας των Lockhard και Martinelli. Η τιμή της στιγμιαίας πτώσης πίεσης καταγράφηκε και η διακύμανση της χρησιμοποιήθηκε στην εξέταση των μεταβατικών φαινομένων που σχετίζονται με τη διέλευση και τη μορφή των διεπιφανειακών κυμάτων. Παρατηρήθηκε ελάχιστο στην τιμή της τυπικής απόκλισης (της πτώσης πίεσης) καθώς αυξάνει η αέρια παροχή για ένα εύρος υγρών παροχών. Η διακύμανση αυτή της τυπικής απόκλισης, συσχετίστηκε με την αλλαγή της μορφής των κυμάτων, κατά τη μετάπτωση του μίγματος από τη διαλείπουσα στη δακτυλιοειδή ροή.