Investigaciones sobre el Efecto de la Mezcla en la Estabilidad del Flujo Cruzado Subsonico de Dos Fases Vapor-Agua
Autores: Ghazwani, Hassan Ali; Sanaullah, Khairuddin; Sinitsin, Vladimir Vladimirovich; Khan, Afrasyab
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigaciones sobre el Efecto de la Mezcla en la Estabilidad del Flujo Cruzado Subsonico de Dos Fases Vapor-Agua
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Teórico
Experimental
Mezcla
Chorro de vapor en remolino
Agua en flujo cruzado
Adiabático
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se llevaron a cabo aspectos teóricos y experimentales del proyecto para investigar el efecto de la mezcla de un chorro de vapor en remolino en agua en flujo cruzado. Se observó que, basándose en las estimaciones adiabáticas teóricas para la temperatura de equilibrio de la mezcla de vapor y agua y variando Psteam = 1-3 bar, Pwater = 1 bar y RPM = 60-300, se encontró un aumento en el área bajo la influencia de una mezcla adiabática perfecta, alcanzando alrededor del 97% (comparado experimentalmente con el área que tiene en la condición inicial) y el 85% (estudio CFD comparado con el área que tiene en la condición inicial). Se observó una cubierta virtual sobre el conducto de vapor. El área de esta cubierta virtual, basada en la fracción de vacío del vapor en remolino, tenía una relación débil con el área total de la región, inhibiendo la mezcla perfecta para la cual se había desarrollado una relación analítica. El efecto de la mezcla en la estabilidad de los flujos cruzados de vapor y agua en remolino fue en general más del doble que el efecto en el área bajo la influencia de las protuberancias del perfil de estabilidad. Así, un aumento general en la presión de entrada contribuyó a una mezcla inadecuada, mientras que un aumento en las RPM contribuyó a una mezcla adecuada dentro de una ventana fija de observaciones. También se investigó el efecto de la escala espacial de una trayectoria de vapor en remolino sobre la mezcla en agua en flujo cruzado a través del plano vertical. Además, la escala de las trayectorias verticales de los chorros de vapor en remolino bajo todas las condiciones de operación resultó en la fusión de las regiones de mezcla perfecta hasta cierto punto. Así, el área bajo la influencia de la mezcla perfecta se redujo a alrededor del 3-4.7% bajo todas las condiciones de operación con escalado. Este tipo de escalado tiene un enorme potencial para la caracterización de dominios de fluidos más grandes en estudios de ingeniería ambiental y de procesos.
Descripción
Se llevaron a cabo aspectos teóricos y experimentales del proyecto para investigar el efecto de la mezcla de un chorro de vapor en remolino en agua en flujo cruzado. Se observó que, basándose en las estimaciones adiabáticas teóricas para la temperatura de equilibrio de la mezcla de vapor y agua y variando Psteam = 1-3 bar, Pwater = 1 bar y RPM = 60-300, se encontró un aumento en el área bajo la influencia de una mezcla adiabática perfecta, alcanzando alrededor del 97% (comparado experimentalmente con el área que tiene en la condición inicial) y el 85% (estudio CFD comparado con el área que tiene en la condición inicial). Se observó una cubierta virtual sobre el conducto de vapor. El área de esta cubierta virtual, basada en la fracción de vacío del vapor en remolino, tenía una relación débil con el área total de la región, inhibiendo la mezcla perfecta para la cual se había desarrollado una relación analítica. El efecto de la mezcla en la estabilidad de los flujos cruzados de vapor y agua en remolino fue en general más del doble que el efecto en el área bajo la influencia de las protuberancias del perfil de estabilidad. Así, un aumento general en la presión de entrada contribuyó a una mezcla inadecuada, mientras que un aumento en las RPM contribuyó a una mezcla adecuada dentro de una ventana fija de observaciones. También se investigó el efecto de la escala espacial de una trayectoria de vapor en remolino sobre la mezcla en agua en flujo cruzado a través del plano vertical. Además, la escala de las trayectorias verticales de los chorros de vapor en remolino bajo todas las condiciones de operación resultó en la fusión de las regiones de mezcla perfecta hasta cierto punto. Así, el área bajo la influencia de la mezcla perfecta se redujo a alrededor del 3-4.7% bajo todas las condiciones de operación con escalado. Este tipo de escalado tiene un enorme potencial para la caracterización de dominios de fluidos más grandes en estudios de ingeniería ambiental y de procesos.