亮點

?測量了非絕熱條件下兩相流的壓降。

?水和乙醇以小于 6?10 的質量流速進行測試?5千克/秒。

?使用直徑為 0.446 至 1.010 mm 的毛細管。

?流壓降介于單相蒸汽或液體壓力之間。

?壓降遠低于根據常規相關性預測的壓降。

在本研究中，對冷凝條件下以低質量流速運行的毛細管內兩相流的壓降進行了實驗研究。主要目標是了解驅動此類流動的機制，以支持小型兩相設備（如微型回路熱管）的冷凝器設計。開發了一種簡單而創新的實驗裝置，其中流動類似于熱管技術中的流動，由蒸汽壓被動誘導。測量了非絕熱條件下兩相流中的壓降。對水和乙醇進行了測試，質量流速低于 6 × 10?? kg/s，質量通量范圍為 15.5 至 209.3 kg/m2s。采用直徑在 0.446 mm 和 1.010 mm 之間的銅和高質量 PVC 毛細管。在非絕熱條件下，蒸汽以初始蒸汽質量為 1 進入管道，并在穿過管道時冷凝，留下的蒸汽質量約為 70 % 至 90 %。在某些情況下，冷凝的液體聚結成大塞子，完全充滿管的橫截面，導致流動條件受限。這些液體塞需要沿管道泵送更高的蒸汽壓。因此，壓降行為高度依賴于流態。當蒸汽高速流動時，觀察到較低的壓降，導致液體分散成小液滴。相反，當冷凝水在管內形成堵塞時，會出現更高的壓降。水的流量壓降范圍為 958 Pa 至 75.4 kPa，乙醇的壓降范圍為 524 Pa 至 59.8 kPa。這些值始終介于單相蒸汽壓降和液體壓降之間，通常更接近后者。值得注意的是，觀測到的壓降明顯低于傳統文獻對兩相流的相關性預測的壓降。此外，該研究還討論了流體相變引起的壓降的關鍵作用以及受限液體流動引起的毛細管力的影響。編譯 陳講運

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