Двухфазный поток — это процесс, при котором жидкость переходит из одной фазы в другую, обычно из газа в жидкость или из жидкости в газ. Этот процесс обычно используется в качестве механизма теплообмена. Он обычно встречается в холодильных установках, системах кондиционирования воздуха, тепловых насосах или других системах с регулируемым климатом.
Фаза – это изменение физического состояния материала. Например, вода имеет три физических состояния: твердое, жидкое и газообразное. Например, когда материал превращается из твердого в жидкое или из газообразного в жидкое, это изменение называется фазой. При фазовом переходе энергия передается. Эта энергия либо помогает инициировать изменение фазы, либо высвобождается во время фазы изменения.
Для двухфазного потока рассматриваются только две из этих фаз, обычно жидкость и газ. Например, типичный жидкий хладагент обычно превращается в газ из жидкости при сжатии и из жидкости обратно в газ при расширении. Основным методом передачи энергии во время этого двухфазного потока обычно является тепловая энергия.
Эта двухфазная текучая среда или хладагент специально выбирается в зависимости от условий работы данной системы. Ключом к выбору двухфазной жидкости является рассмотрение сжимаемости жидкости как газа и способности поглощать тепло как жидкости. Кроме того, эта жидкость должна иметь возможность фазового перехода при определенных рабочих давлениях в закрытой системе.
Типичный блок кондиционирования воздуха, например, содержит компрессорный насос, расширительный клапан и два комплекта нагревательных элементов. переходные катушки. Все эти компоненты работают вместе, перемещая изменяющую фазу жидкость через систему. Типичный двухфазный поток для системы жидкость/газ состоит из четырехступенчатого процесса.
Газообразный хладагент сначала сжимается насосом, в ходе которого газ превращается в жидкость. Затем жидкость поступает в первый змеевик теплопередачи и высвобождает свою тепловую энергию. Затем жидкость под давлением выбрасывается через расширительный клапан в охлаждающие змеевики низкого давления. Когда жидкость выходит из клапана, она снова меняет фазу из жидкости в газ за счет поглощения тепловой энергии.
Некоторые двухфазные системы, оснащенные специальными клапанами и переключателями, могут работать в обратном направлении. Знакомая обратимая система — это тепловой насос. В теплые месяцы система охлаждает внутреннюю часть жилища, а в более прохладные месяцы система реверсируется и обеспечивает тепло.
