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.

    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.