Laboratorium Katedry Inżynierii Procesowej POLITECHNIKA OPOLSKA	Kamil Adamaszek III ICHIP Grupa nr 1 2014/2015 ,semestr VI
Laboratorium z PRZEPŁYWÓW WIELOFAZOWYCH Ćwiczenie nr 2 Temat: Badanie struktur przepływu dwufazowego woda – powietrze
Ćwiczenie wykonano dnia: 25.03.2015r.	Sprawozdania złożono dnia: 8.04.2015r.

1. Pomiary i obliczenia:

d=0,016m

$$\rho_{w} = 998,2\frac{\text{kg}}{m^{3}}{\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }\rho}_{\text{powietrza}} = 1,164\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

Struktury przepływu
Vw[l/min]
8
4
2

lp	woda	powietrze	$$\frac{\mathbf{g}_{\mathbf{c}}}{\mathbf{g}_{\mathbf{g}}}\mathbf{\lambda}\mathbf{\Psi}$$
	V [l/min]	w [m/s]	g [kg/ (s*m^2)
1	8	0,00013	0,647
2	4	0,000067	0,333
3	2	0,000033	0,164

Obliczenia prędkości:

• Dla wody:

w_c =$\ \frac{{\dot{V}}_{H20}}{A}\ $=$\ \frac{4\ \bullet {\dot{V}}_{H20}}{{\Pi\ \bullet d}^{2}}$

w_c,1=$\frac{4\ \bullet 0,00013}{{\Pi\ \bullet (0,016)}^{2}}$=0,647 $\frac{m}{s}$

w_c,2=$\frac{4\ \bullet 0,000067}{{\Pi\ \bullet (0,016)}^{2}}$=0,333 $\frac{m}{s}$

w_c,3=$\frac{4\ \bullet 0,000033}{{\Pi\ \bullet (0,016)}^{2}}$=0,164 $\frac{m}{s}$

• Dla powietrza

w_g =$\ \frac{{\dot{V}}_{\text{powietrza}}}{A}\ $=$\ \frac{4\ \bullet {\dot{V}}_{\text{powietrza}}}{{\Pi\ \bullet d}^{2}}$

w_g,1=$\frac{4\ \bullet 0,00139}{{\Pi\ \bullet (0,016)}^{2}}$=6,913 $\frac{m}{s}$

w_g,2=$\frac{4\ \bullet 0,00417}{{\Pi\ \bullet (0,016)}^{2}}$=20,74 $\frac{m}{s}$

w_g,3=$\frac{4\ \bullet 0,0083}{{\Pi\ \bullet (0,016)}^{2}}$=41,281 $\frac{m}{s}$

Obliczenie λ_B:

λ_B=($\frac{\rho_{g}}{\rho_{\text{pow}}}\ \frac{\rho_{c}}{\rho_{H2O}}$)^0,5=1

Obliczenie Ψ_B:

Ψ_B=$\frac{\delta_{H2O}}{\delta_{c}}(\frac{\eta_{c}}{\eta_{H2O}}\ \frac{\rho_{H2O}}{\rho_{c}}$)^0,5)^0,33=1

Obliczenia natężenia strumienia masy:

• Dla wody:

g_c= w_c ∙ ρ_H2O $\frac{\text{kg}}{m^{2}*s}$

g_c,1= 0,647 ∙ 998,2 = 645,40 $\frac{\text{kg}}{m^{2}*s}$

g_c,2= 0,333 ∙ 998,2 = 332,63 $\frac{\text{kg}}{m^{2}*s}$

g_c,3= 0,164 ∙ 998,2 = 163,83 $\frac{\text{kg}}{m^{2}*s}$

• Dla powietrza:

g_g= w_g ∙ ρ_pow $\frac{\text{kg}}{m^{2}*s}$

g_g,1= 6,913 ∙ 1,164 = 8,05 $\frac{\text{kg}}{m^{2}*s}$

g_g,2= 20,74 ∙ 1,164 = 24,14 $\frac{\text{kg}}{m^{2}*s}$

g_g,3= 41,281 ∙ 1,164 = 48,05 $\frac{\text{kg}}{m^{2}*s}$

Obliczenia związane z mapą Bekera:

$\frac{g_{\text{co}}}{g_{\text{go}}}$ λ_B Ψ_B

Dla pomiaru 1

$\frac{g_{c,1}}{g_{g,1}}$ λ_B Ψ_B=$\frac{645,40}{8,05}$=80,20

Dla pomiaru 2

$\frac{g_{c,1}}{g_{g,1}}$ λ_B Ψ_B=$\frac{332,63}{24,141}$=13,78

Dla pomiaru 3

$\frac{g_{c,1}}{g_{g,1}}$ λ_B Ψ_B=$\frac{163,83}{48,05}$=3,41

Wnioski

Z obliczeń wynika, że pierwszy obaszar na mapie Bekera znajduje się w obszarze F, w którym przepływ odbywa się w sposób rzutowy, natomiast zaobserwowano przepływ korkowo-rzutowy.

Wyniki obliczeń dla pomiaru drugiego wskazują na mapie Bekera obszar A, w którym przepływ odbywa się w sposób pierścieniowy, natomiast zaobserwowano przepływ korkowo-rzutowy.

Dla pomiaru drugiego obliczenia wskazują na mapie Bekera obszar D, w którym przepływ odbywa się w sposób dyspersyjny, natomiast zaobserwowano przepływ korkowo-rzutowy.