МЕТРОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВИМІРЮВАНЬ ПАРАМЕТРІВ РЕЖИМІВ ТЕЧІЇ ДВОФАЗОВИХ ПОТОКІВ УСЕРЕДИНІ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ ТРУБ
Анотація
У роботі проведено дослідження процесів кипіння двофазового газорідинного потоку холодоагенту R22 усередині горизонтальної гладкої труби. Застосування і впровадження метрологічних норм та правил, конструкторських рішень у розробках необхідного устаткування, виготовлення, впровадження та використання необхідних засобів задля отримання необхідної точності вимірювання фізичних величин дозволило здобути достовірні дані щодо процесів кипіння робочої речовини у теплообмінній трубі. Дослідна ділянка складалася з мідної теплообмінної труби з внутрішнім діаметром din = 17 мм, двох ділянок відбору тиску та двох секцій візуалізації потоку з такими ж внутрішніми діаметрами, які були розташовані на вході та виході з труби. У стінку труби дослідної ділянки було зачеканено дев’ять хромель-копелевих термопар із розрахунку по три термопари за трьома перерізами труби, що дозволяло вимірювати середні температури стінки труби у кожному з трьох перерізів та локальні коефіцієнти тепловіддачі вздовж труби. Метод візуалізації режимів течії фаз усередині труби полягав у використанні швидкісної камери, яка фіксувала режими потоку через секції візуалізації. Дослідження тепловіддачі під час кипіння холодоагенту проводились за наступними режимними параметрами: температура насичення холодоагенту ts = 13,8–23,2 °С, густина теплового потоку q = 5, 10 та 15 кВт/(м2К), масова швидкість G = 92–450 кг/(м2с), локальне значення масового паровмісту x = 0,04–0,64.
Результати експериментальних досліджень були оброблені за відповідною методикою розрахунку коефіцієнтів тепловіддачі.
Завантаження
| Переглядів анотації: 49 | Завантажень PDF: 24 |
Посилання
Cheng, L., Ribatski, G., Wojtan, L., Thome J. R. (2006). New flow boiling heat trans-fer model and flow pattern map for carbon diox-ide evaporating inside horizontal tubes. Interna-tional Journal of Heat and Mass Transfer, 49, 4082–4094. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2006.04.003.
Sassi, P., Pallares, J., Stiriba, Y. (2020). Visualization and measurement of two-phase flows in horizontal pipelines. Experimental and Computational Multiphase Flow, 2 (1), 41–51. https://doi.org/10.1007/s42757-019-0022-1.
Kattan, N., Thome, J. R., Favrat, D. (1998). Flow boiling in horizontal tubes. Part 1: Development of a diabatic two-phase flow pat-tern map. Journal of Heat Transfer, 120 (1), 140–147. https://doi.org/10.1115/1.2830037.
Kattan, N., Thome J. R., Favrat, D. (1998). Flow Boiling in Horizontal Tubes: Part 3: Devel-opment of a New Heat Transfer Model Based on Flow Pattern. Journal of Heat Transfer, 120 (1), 156–165. https://doi.org/10.1115/1.2830039.
Yang, Ch.-M., Hrnjak, P. (2020). A new flow pattern map for flow boiling of R410A in horizontal micro-fin tubes considering the effect of the helix angle. International Journal of Re-frigeration. 109, 154–160. https://doi.org/10.1016/j.ijrefrig.2019.09.013.
Wojtan, L., Ursenbacher, T., Thome, J R. (2005). Investigation of flow boiling in horizontal tubes: part I – a new diabatic two-phase flow pattern map. International Journal of Heat and Mass Transfer, 48 (14), 2955–2969. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2004.12.012.
Lecardonnel, A., Falsetti, C., Tempesti, C., Laboureur, D. (2025). About two-phase flow distribution improvement in the header of a sim-plified evaporator: A multi-factorial study with the help of a Design of Experiment technique. Applied Thermal Engineering, 279, Part D., 1–24. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2025.128034.
Horin Vt. V., Horin Vl. V., Trokoz Ya. E., Horin V. V. Teploobmin pid chas kypinnya kho-lodoagentu useredyni orebrenykh trub. Zbirka tez 18 Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii “Intehrovani intelektualni robototehnichni kompleksy” (IIRTK-2025)» (20-21 travnya 2025 r., Кyiv), Kyiv, 2025. S. 222-224.
Horin Vt. V., Horin Vl. V., Trokoz Ya. E., Horin V. V. Doslidgennya teploobmenu pid chas kypinnya kholodoagentiv useredyni prophilio-vanyh trub. Zbìrnik naukovih pracʹ Odesʹkoï deržavnoï akademìï tehnìčnogo regulûvannâ ta âkostì. 2025. Vup. 1(26). S. 135-142. https://doi.org/10.32684/2412-5288-2025-1-26-135-142.
Korn G, Korn T.M. Spravochnik po ma-tematike dkya nauchnyh rabotnikov i ingenerov. Nauka: 1970. 720 s.
Weisman, J., Duncan, D., Gibson, J., Crawford, T. (1979). Effects of Fluid Properties and Pipe Diameter on Two-Phase Flow Patterns in Horizontal Lines. International Journal of Multi-phase Flow, 5, 437-462.
Taitel, Y., Dukler, A.E. (1976). A Model for Predicting Flow Regime Horizontal and near Horizontal Transitions Horizontal Gas-Liquid Flow. AlChE Journal, 22, 47-55. https://doi.org/10.1002/aic.690220105.
Van der Jagt M.F.G. Dvuhpfaznyi potok v isparitele. Kholodilnaya tehnika. 1976. № 7. S. 42-43.
Mandhame, J. M., Gregory, G. A., Aziz, K. (1974). A flow pattern map for-liquid flow in horizontal pipes. International Journal of Multi-phase Flow, 1 (4), 537–553.
Lockhart, R.W., Martinelli, R.C. (1949). Proposed Correlation of Data for Isothermal Two-Phase, Two-Component Flow in Pipes. Chemical Engineering Progress, 45 (1), 38-48.
Govier G.W., Aziz K. The Flow of Comp-lex Mixtures in Pipes. Van Nostrand Rein-hold Co. New York: 1972. 792 p.
