Reklama
Reklama
 
 
 
Reklama
Prędkość dźwięku w przepływach dwufazowych czynników chłodniczych
Ocena użytkowników: / 0
SłabyŚwietny 
Wydanie 3/2008  |  Data dodania: 10.03.2008

Niniejszy artykuł dotyczy zagadnień oceny wartości prędkości dźwięku w przepływach dwufazowych czynników chłodniczych. Omówiono sposób obliczania prędkości dźwięku w przepływach dwufazowych jednoskładnikowych. Przeprowadzono obliczenia prędkości dźwięku dla wybranych płynów stosowanych w technice chłodniczej. W oparciu o uzyskane wyniki obliczeń można sugerować, że prędkość dźwięku dla tych czynników jest na tyle mała, iż należy ją brać pod uwagę przy analizie procesów wrzenia oraz w adiabatycznych przepływach dwufazowych w urządzeniach chłodniczych. 

     Przepływy dwufazowe cieczy i pary występują powszechnie w każdym urządzeniu chłodniczym, a przede wszystkim w parowniku oraz skraplaczu. Przepływy dwufazowe mogą pojawiać się także w wielu innych komponentach składowych instalacji, a przede wszystkich w przewodach parowych ssawnych oraz tłocznych, co wynika z obecności oleju. We wszystkich wymienionych przypadkach mogą wystąpić różnego rodzaju struktury przepływu, warunkujące wymianę ciepła oraz opory przepływu.


    Wrzenie w przepływie cechują znaczne prędkości ruchu czynnika. W takiej sytuacji zasadniczy wpływ na wymianę ciepła oraz towarzyszący jej spadek ciśnienia ma struktura przepływu dwufazowego, formującego się podczas wrzenia wewnątrz rur parownika. Odmienne typy takich struktur mogą powstawać podczas wrzenia w rurach poziomych oraz pionowych. Struktury te pokazano na rys. 1 i rys. 2. Z rysunków tych wynika, iż zazwyczaj występuje znaczna niejednorodność rozkładu obydwu faz w przepływie, wynikająca z rozwarstwienia fazy ciekłej oraz parowej. Powoduje to znaczne trudności w analizie przepływów. Proces wrzenia kończy się, gdy ciecz ulega całkowitemu odparowaniu: dla czynnika bez zawartości oleju powinien wystąpić przepływ jednofazowy pary przegrzanej. Jednak, z uwagi na obecność oleju, będzie on tworzył w tym obszarze warstwę fazy ciekłej, która w miarę odparowywania czynnika zawartego w oleju – będzie ulegała destabilizacji, tworząc przepływ kroplowy mniej lub bardziej jednorodny w zależności od koncetracji oleju oraz własności termokinetycznych czynnika chłodniczego oraz oleju.

    Skraplanie wewnątrz rur poziomych występuje w skraplaczach chłodzonych powietrzem lub wyparnie (powietrzem i wodą). Podobnie, jak dla wrzenia wewnątrz rur, podczas skraplania tworzą się różne struktury rozkładu fazy ciekłej oraz parowej, co limituje warunki wymiany ciepła. Różne formy struktur przepływu dwufazowego przy skraplaniu pary wewnątrz rur pokazano na rys. 3.

    Jak wynika z zamieszczonych rysunków, zazwyczaj przepływy dwufazowe mają bardzo złożoną naturę ze względu na jednoczesne występowanie w nich wielu zjawisk fizycznych, związanych głównie z wymianą ciepła, masy i pędu. Rozpoznanie tych zjawisk jest istotne z wielu względów, spośród których zasadnicze znaczenie odgrywa efektywność energetyczna oraz bezpieczeństwo eksploatacji urządzeń. Przy dostatecznie niskiej prędkości dźwięku w analizowanych przepływach może wystąpić zadławienie przepływu, co ma zasadnicze

znaczenie dla funkcjonowania urządzenia.

Wyznaczanie prędkości dźwięku
(...)

Uwagi końcowe
     W artykule zamieszczono wyniki obliczeń prędkości dźwięku w przepływach dwufazowych czynników chłodniczych oraz w przepływie dwufazowym wody i powietrza. Analizując uzyskane wyniki można stwierdzić, iż prędkości dźwięku w przepływach równowagowych jednorodnych są znacznie niższe dla czynników syntetycznych (w procesach wrzenia lub mieszania czynników zwłaszcza w obszarze bardzo niskich stopni suchości x). Przedstawione wyniki służą jedynie określeniu poziomu wartości prędkości dźwięku w przepływach dwufazowych czynników chłodniczych. W konkretnym przypadku przepływu dwufazowego wymagana jest szczegółowa analiza warunków powodujących brak równowagi oraz silną niejednorodność przepływu objawiającą się wystąpieniem określonej struktury przepływu. Wymaga to opracowania modelu bazującego na równaniach bilansu masy, pędu i energii, uzupełnionego o równania opisujące efekty braku równowagi termodynamicznej i mechanicznej w przepływie. 

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021

  • Pompy ciepła 2020-2021

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020

  • Pompy ciepła 2019-2020

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019

  • Pompy ciepła 2018

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2017

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2018

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.