Opory przepływu mieszaniny dwufazowej gaz-ciecz w minikanałach

Opory przepływu mieszaniny dwufazowej odgrywają kluczową rolę już na etapie projektowania urządzeń, czy instalacji. Warunkują one bowiem właściwą i bezpieczną eksploatację wielu aplikacji. W obecnych czasach zgodnie z trendem miniaturyzacji, projektanci często zmuszeni są do wykorzystywania coraz mniejszych elementów składowych. Kilkumilimetrowe przewody, zwane minikanałami, znalazły szerokie zastosowanie w miniwymiennikach ciepła oraz minireaktorach. W literaturze przedmiotu znajduje się wiele metod obliczeniowych oporów przepływu dwufazowego opracowanych zarówno dla kanałów konwencjonalnych jak i minikanałów. W pracy niniejszej postanowiono przeanalizować jedenaście z nich oraz na podstawie własnych badań wyznaczyć ich dokładności obliczeniowe. Jako najdokładniejszą metodę z analizowanych wyznaczono poprawkę Mishimy-Hibikiego, zaś jako najbardziej uniwersalną model homogeniczny oraz klasyczną metodę Lockharta-Martinellego.

---

Predicting two-phase pressure drops along the mini tube plays an important role already at the design stage. It defines the proper and safe operating conditions of many devices. Nowadays, the tendency of miniaturization of devices can be observed in nearly all branches of industry. Consequently, there is a need to use smaller and smaller components in the devices. Mini channels are used to construct mini heat exchangers and mini reactors. There are many two‑phase flow pressure drops correlation models prepared for conventional and mini channels reported in literature. In this paper, it was decided to examine eleven of them and based on own research check their calculations accuracy. It was found that the Mishima‑Hibiki model derived from literature offers the possibility of most accurate mathematical modeling. Furthermore, it was also found homogeneous and Lockhart-Martinelli models as the most universal ones.