Моделі тепловіддачі під час кипіння двофазних потоків усередині каналів. Частина 1. Огляд літератури

У статті проведено широкий літературний пошук і проаналізовано теоретичні та експериментальні моделі та методи розрахунку тепловіддачі під час кипіння двофазних потоків усередині макро/міні/мікро-каналів за різних гідравлічних діаметрів із наявних літературних джерел. Систематизовано та наведено відомі критерії класифікації макро/мікро/міні-каналів. Показано різні підходи авторів щодо критеріїв класифікації каналів, які поділяються на критерії за геометричними розмірами каналів, що базуються лише на гідравлічних діаметрах каналів і не мають фізичних механізмів, та критеріїв за безрозмірними числами, які ураховують вплив різних гідродинамічних сил, таких як, поверхневий натяг, в’язкість, інерцію, які впливають на рух двофазного потоку у каналі та призводять до розуміння фізичних явищ. Відзначено, що стосовно класифікації каналів не існує єдиних критеріїв у визначенні макро/міні/мікро-каналів. Систематизовано та перелічено моделі і кореляції різних авторів щодо розрахунку тепловіддачі під час процесів кипіння всередині каналів із різними геометричними параметрами, а також за різних режимних параметрів, а саме: масової швидкості, густини теплового потоку, приведеного тиску та масового паровмісту. Розглянуто сорок чотири кореляції, які поділяються на вісім категорій: експериментальні, вдосконалені, випаровування під час вимушеної конвекції, бульбашковt кипіння, суперпозиції, асимптотичні, засновані на структурі течії, з найбільшим переважаючим механізмом тепловіддачі. Експериментальна база даних з наявних праць охоплює наступні діапазони параметрів: D = 0,16…32 мм, масова швидкість G = 15…8180 кг/(м2с), тепловий потік q = 1…2620 кВт/м2, масовий паровміст x = 0,0…1,0, температура насичення ts = -40…40°С та приведений тиск pr= 0,0046…0,90. Робота надає керівництво щодо вибору правильної кореляції для певного застосування та корисна для розуміння методів розрахунку коефіцієнтів тепловіддачі під час кипіння робочих речовин усередині каналів