Termohidraulica

In acest capitol va fi descrisa metodologia modelarii circuitului primar. In principal acest lucru consta in modelarea curgerii bifazice.

2. Modelarea curgerii bifazica

curgere bifazica = curgere amestecata a doua materiale (gaz-lichid, doua lichide, lichid-solid)

interfata = suprafata dintre cele doua faze; suprafata discontinua in proprietatile fluidelor; geometria suprafetei nu este determinata apriori-este parte a solutiei.

Primul pas in rezolvarea curgerii bifazice = identificarea regimului de curgere

Regim de curgere

= descrierea macroscopica a topologiei, structurii, distributiei fazelor pe parcursul curgerii. Proprietatile principale ale curgerii depind de regimul de curgere. Este functie de unghiul de inclinare, geometrie, tipul fluidului, fractia de vid, presiune..

Propreietatile amestecului bifazic depind de:natura fluidului, fractia de fluid si absenta echilibrului.

Neechilibru termodinamic:

= cele doua faze au temperaturi diferite. Pentru amestec abur-apa cel putin o faza nu este la saturatie

Neechilibru mecanic:

= cele doua faze au viteze diferite (alunecare intre faze)

Regimul de curgere

= termen ce descrie cum sunt distribuite in volum fazele

= sunt parte din solutia ecuatiilor de conservare, dar

= reprezinta calea curenta de a face practica modelarea curgerii bifazice deoarece permite obtinerea ecuatiilor de inchidere (trasferul de caldura si frecarea la interfata/perete)

= reprezinta modele fenomenologice ce incearca sa reflecte o anumita evidenta experimentala

Principalele regimuri de curgere observate, prezentate mai jos, sunt:

- curgere verticala:

1. curgere cu bule (bubbly flow): bule de vapori prezente in masa continua de fluid (Dbule << Dconducta); regimul acesta se intilneste la fractii de vid mici;

2. curgere cu dopuri (slug flow): cu cresterea titlului apar bule de dimensiuni mai mari de forma unor gloante (Dbule » Dconducta); dopurile de vapori sunt separate de dopuri de lichid care pot contine bule mici de vapori;

3. curgere intermitenta, cu dopuri instabile cu caracter oscilatoriu (churn flow): curgerea nu are o structura clara, parind un regim instabil; apare cind viteza amestecului depaseste o anumita valoare si pot avea loc fenomene oscilatorii de distrugere completa a dopurilor de vapori si recrearea lor;

4. curgere inelara (annular flow): faza lichida curge intr-un film inelar linga perete, iar faza gazoasa este faza continua in centrul conductei;

5. curgere in suvite inelare (wispy annular flow): la cresterea debitului de lichid se vor regasi numeroase picaturi de lichid in zona centrala ocupata de vapori;

6. curgere in ceata (mist flow): picaturi fine de lichid in masa continua de vapori, nemaiexistind o pelicula de lichid aderenta la perete;

7. curgere in contracurent: la viteze scazute ale vaporilor lichidul curge descendent datorita gravitatiei.