12.1. ábra. Egykomponenesű anyag fázisegyensúlyi diagramja

1

0,1

0,01

0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1T/Tkr

lg(p

/pkr)

szilárd

metastabil gõz(túltelített gõz)

metastabil folyadék)(túlhevített folyadék)

egyensúlyi gõznyomás(tenziógörbe)

légnemû

K

cseppfolyós

H

12.2. ábra. A gőztartalom változása az áramlási minőség függvényében különböző szlipviszonyok mellett 6.9 Mpa nyomásnál

Gõz

tartal

om, v

,%

Áramlási minõség, x, %

s

s

s

s(nincs szlip)

1 1

vv

xx

sg

f

Dinamikustulajdonságok

Statikus tulajdonságok

Szlipviszony

A kapcsolatot kifejező összefüggések:

1 1

x

xg

f1 1

xx

xx

sst

st

1 1

vv

xx

st

st

g

f

1 1

v

vs

12.3. ábra. A kétfázisú áramlás jellemzőinek kapcsolatrendszere térben uniform fázissűrűségek esetében

Homogén áramlásnál: s = 1

x xstv

Tömeghányad

Sűrűségarány

Térfogathányad

12.4. ábra. Függőleges kétfázisú áramlás

Buborékos Dugós Kavargó, ill. Gyûrûs Diszperziós tajtékos

12.5. ábra. Vízszintes kétfázisú áramlás áramképei

Hullámos felszínû réteges

Áramlás iránya

Diszperziós

Gyûrûs

Hullámos-tajtékos

Síma felszínû réteges

Dugós

Buborékos

12.6. ábra. Vízszintes áramlás különböző áramképeinek területei az Y-X diagramban (Baker-diagram)

12.7. ábra. Gőztartalom az elgőzölgési régióban

12.8. ábra. A kétfázisú áramlás különböző áramképeinek régiói a hűtőcsatorna mentén különböző teljesítménysűrűségű csatornákban (állandó: p, hbe)

0 - Aláhűtött közeg egyfázisú áramlása; 1- Buborékos áramlás; 2- Dugós áramlás; 3- Kavargó, ill. tajtékos áramlás; 4- Gyűrűs áramlás; 5- Diszperziós áramlás; A, B, ..., H: a különböző teljesítmény-sűrűségű csatornák jelzései

12.9. ábra. A kétfázisú áramlás elemzésének lehetséges útvonalai

12.10. ábra. A Baroczy-féle kétfázisú szorzótényező ( ) az 1/2 tényező függvényében

20,f

12.11. ábra. A Baroczy-féle korrekciós szorzófaktor () az 1/2 függvényében

12.12. ábra. A (12.124) összefüggésben lévő C tényező a függvényében különböző tömegsebességek mellett

f ,02

12.13. ábra. A tényező az áramlási minőség függvényében különböző tömegsebességek mellett

12.14. ábra. Viszkózus közeg áramlása hirtelen keresztmetszet-növekedés esetében

12

12.15. ábra. Viszkózus közeg áramlása hirtelen keresztmetszet-csökkenés esetében

D1D0 D2

1

3 2

Kontrakció

12.16. ábra. Viszkózus közeg áramlása egymást követő, egymástól jól szeparált keresztmetszet-csökkenés és -növekedés esetében

L

D

12.17. ábra. A hang terjedési sebessége a közeg áramlási sebességéhez képesti különböző irányokban

an

an

w0

12.18. ábra. A nyomás és a közegsebesség alakulása a kifolyó cső mentén, adott p0 és különböző pk nyomások esetében

L

D

p0 pk

p0

p

pkr

0

1

234

5

pk=p0 (p=p0-pk=0)

pk>pkr (p=p0-pk<pkr)

pk=pkr pkr=(p0-pk)kr

pk<pkr (p=p0-pk>pkr)

pk>pkr

pk<pkr

w

wkr

3,4,5

0

1

2

x

x

wk=wkr

wk<wkr

wk>wkr

wk=0

12.19. ábra. Egy 4,42 mm belső átmérőjű fűtött rozsdamentes csőben bekövetkező nyomásesés a belépő sebesség függvényében

Jel Kilépõ Belépõ Hõ- Belépési nyomás hõmérs. fluxus aláhûtés MPa C Wcm2 C + 1,48 116,7 43,85 63,3 1,48 114,4 78,55 65,6

12.20. ábra. Az elgőzölögtető és a táprendszer jelleggörbéinek lehetséges kapcsolatai

a) b) c)

12.21. ábra. Az elgőzölgtető rendszerre vonatkozó Nyquist-diagram

12.22. ábra. Az elgőzölgtető- és táprendszerre vonatkozó Nyquist-diagram

12.23. ábra. Az instabil üzemek határai

1 - elsőfajú pulzáció területe; 2 - másodfajú pulzáció területe; 3 - aperiodikus instabilitás; 4 - kétfázisú áramlás stabil üzeme; 5 - stabil üzemek (egyfázisú közeg)

12.24. ábra. Nomogram a tömegsebesség határértékeinek meghatározásához vízszintes csőkígyó esetében

12.25. ábra. A (12.218) összefüggés szerinti C értéke a belépési aláhűtés függvényében különböző nyomásoknál

12.26. ábra. A nagy térfogaton belüli forrás jelleggörbéje

B*B**

C

F

E

C'

DD*

B'

A B**B*

B

1 2 3 4 TF-Ts

q"

1 - természetes áramlás, párolgás; 2 - buborékos forrás; 3 - instabil hártyás forrás; 4 - stabil hártyás forrás

12.27. ábra. A kétfázisú áramlási térképek és a forrásos hőátadási módok alakulása függőleges csőben történő kényszeráramlás esetében

Áramlási kép

Hőátadás módja

z

7

6

5

4

3

2

1

F

E

D

C

B

A

G

H

K

L

M

N

P

R

TF

Tg

T

TFT

0 Tah Ts Ts, T, TF,

I

II

III

IV

V

VI

VII

z

v=1

v=vkr

xe

dpdz

v

v=0

1 v=xe=0 =0 dpdz

v,xe,dpdz

1 - egyfázisú konvektív hőátadás folyadéknak; 2 - aláhűtött buborékos (felületi) forrás; 3 - kifejlett forrás; 4 - hőátadás folyadékfilmen keresztül; 5 - hőátadási krízis; 6 - konvektív hőátadás folyadékcseppeket tartalmazó gőznek; 7 - konvektív hőátadás túlhevített gőznek;

I - egyfázisú folyadékáramlás; II - buborékos áramlás; III - dugós áramlás; IV - diszperziós-gyűrűs áramlás; V - szakadozott gyűrűs áramlás; VI - diszperziós áramlás; VII - egyfázisú gőzáramlás;

v: (térfogati) gőztartalom; xe : termodinamikai minőség; dp/dz: nyomásgradiens; Ts: telítési hőmérséklet; T: közeg átlagos hőmérséklete; Tg: gőzhőmérséklet; TF: fűtőfelület hőmérséklete; : hőátadási tényező.

12.28. ábra. A csőben kialakuló áramkép alacsony (a) és magas (b) áramlási minőség melletti forráskrízisnél

a) alacsony áramlási minõség melletti forráskrízis

b) magas áramlási minõség melletti forráskrízis

12.29. ábra. A hőátadási tényező lehetséges változása a termodinamikai minőség (xe) függvényében

12.30. ábra. A kétfázisú kényszerített konvektív hőátadási üzemek hatása az egyensúlyi termodinamikai minőségre és a hőfluxusra

12.31. ábra. A (12.264) összefüggésben lévő F tényező az 1/Xtt mennyiség függvényében

12.32. ábra. Az elfojtási tényező (S) a Reynolds-szám (Re) függvényében

12.33. ábra. Túlégés egy uniform hőáramsűrűségű hűtőcsatornában

z TF

vkr,A

A

TF

TF

B

vkr,B

zkr,A

zkr,B

z

Ts

növekvő q".

csökkenő q"..

qkr."

q".

(a 12.32. ábra szerinti z koordinátánál)

TF

12.34. ábra. A falhőmérséklet és a hőáramsűrűség kapcsolata a hőáramsűrűség növelése és csökkentése esetében (csatornában történő áramlásos forrásnál)

növekvő q" .

csökkenő q"..

qkr

."q".

Tw

CE

DD*

12.35. ábra. A falhőmérséklet és a hőáramsűrűség kapcsolata a hőáramsűrűség növelése és csökkentése esetében (nagy térfogatban történő forrásnál

12.36. ábra. A gőztartalom hatása a maximális hőfluxusra alacsony forgalom mellett

b) DNBa) Dryout

gőz

folyadék

q".q"

.

12.37. ábra. A hőátadási krízis két típusa

v

1

v

1

a) b)a) krízis erősen aláhűtött folyadék áramlása eseténb) krízis gyengén aláhűtött folyadék áramlása esetén

12.38. ábra. A DNB típusú hőátadási krízis két formája