Κατακόρυφη διφασική ροή σε κυλινδρικούς αγωγούς μικρής διαμέτρου

Abstract

Η διφασική ροή σε κανάλια μικρής διατομής ή σε αγωγούς μικρής διαμέτρου βρίσκει καθημερινά περισσότερες πρακτικές εφαρμογές. Οι σημαντικότερες από αυτές αφορούν προς το παρόν τον τομέα της μηχανολογίας. Οι εξατμιστήρες με μικρά κανάλια και οι εναλλάκτες πλακών-πτερυγίων αποτελούν κάποιες από τις πιο γνωστές εφαρμογές της. Έχουν κατασκευαστεί αντλίες μικρής διαμέτρου που χρησιμοποιούνται για ραδιενεργά ή διαβρωτικά αέρια ενώ τα συστήματα ψύξης των ηλεκτρονικών και οι εξατμιστήρες κυψελίδων καυσίμου συμπεριλαμβάνουν επίσης τη ροή σε κανάλια μικρής διαμέτρου. Μπορούμε να συναντήσουμε τη ροή σε minichannels και σε άλλους τομείς εκτός της μηχανολογίας (άλλες φορές σε ευρέως χρησιμοποιούμενα και άλλες φορές μόνο σε πειραματικά συστήματα). Σε λίγες μόνο περιπτώσεις μπορεί να γίνει η αποδοχή ότι η ροή είναι μονοφασική. Είτε λόγω της ύπαρξης κάποιου αερίου είτε λόγω συμπύκνωσης ή εξάτμισης , η ροή συμπεριλαμβάνει συνήθως δύο φάσεις. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η κατακόρυφη διφασική ροή αέρα- νερού σε κυλινδρικό αγωγό διαμέτρου 5.4 mm. Οι βασικοί στόχοι της διπλωματικής εργασίας είναι οι εξής: Η δημιουργία ενός χάρτη ροής με βάση τις πειραματικές μετρήσεις. Η αναλυτική περιγραφή των καθεστώτων ροής που παρατηρούνται κατά τη διάρκεια του πειράματος. Η ανασκόπηση των μοντέλων ροής που απαντώνται στη βιβλιογραφία για την πρόβλεψη της μετάπτωσης από ένα καθεστώς ροής σε άλλο καθώς και της πτώσης πίεσης για κανονικούς αγωγούς Η ανασκόπηση των αντίστοιχων μοντέλων ροής για αγωγούς μικρής διαμέτρου. Η δημιουργία χαρτών ροής με βάση τα ευρέως αποδεκτά μοντέλα για ροή σε κανονικούς αγωγούς και η σύγκριση τους με τον πειραματικό χάρτη ροής.