Карты режимов двухфазного течения R1233zd(E) при температурах насыщения, близких к критической

Представлено исследование карт режимов течения и структур потока хладагента R1233zd(E) в диапазоне высоких температур насыщения и средних и высоких приведённых давлений. Развивающиеся технологии, такие как высокотемпературные тепловые насосы и системы органического цикла Ренкина, работают при температурах насыщения выше 100 °C, что требует точных данных о кипении и конденсации в условиях течения. Эксперименты проводились в вертикальной прозрачной трубке с внутренним диаметром d = 3 мм при приведённых давлениях от 0,2 до 0,8 и массовых скоростях G от 180 до 445 кг/(м²·с). Экспериментальная база данных включала 302 точки. В дополнение к стандартной карте режимов в координатах массовой скорости авторы представили карту режимов в координатах приведённого давления, чтобы выявить эффекты, связанные с изменением давления насыщения. Влияние давления насыщения существенно, поскольку линии перехода между режимами течения смещаются с повышением температуры насыщения. Кольцевой режим может возникать при качестве пара, на 0,4 превышающем соответствующее значение при приведённом давлении 0,2, если приведённое давление равно 0,8. Авторы представляют карты режимов в координатах массовой скорости и качества пара для постоянных значений приведённого давления или постоянных массовых скоростей. Предложен новый метод прогнозирования режимов течения, разделяющий структуры потока на три категории: пузырьковую, перемежающуюся и кольцевую. Предложенная корреляция оценивает переходы между пузырьковым и перемежающимся режимами, а также между перемежающимся и кольцевым режимами. Метод прогнозирования сопоставлен с семью хорошо зарекомендовавшими себя корреляциями из научной литературы. Новый метод прогнозирования продемонстрировал наилучшие результаты среди проанализированных корреляций.