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Autore: T. Merluzzo, G. Molinari

Collana: CA - 66 - Rende 2011

Note:
L’analisi del flusso bifase in un vaporizzatore risulta di fondamentale importanza al fine di determinare l’andamento delle grandezze fisiche che intervengono ad assicurare la stabilità termoidraulica nel senso di garantire, in ogni condizione di funzionamento, la presenza di liquido sulla parete dei tubi soggetti a flusso termico al fine di evitare l’ebollizione a film. Nel presente lavoro il moto bifase è stato studiato facendo riferimento a due differenti tipi di modelli: il primo, omogeneo, in cui si considera uno pseudo fluido di caratteristiche intermedie fra quelle delle due fasi sature in moto con la stessa velocità; il secondo, a flussi separati, assegna a ciascuna fase una propria velocità e una propria sezione di passaggio, frazione di quella del condotto.
Per calcolare il rapporto fra le velocità delle due fasi (scorrimento) è stata adoperata la formula del C.I.S.E.; per le perdite di carico si è fatto riferimento ai moltiplicatori di Friedel e Chexal-Harrison. Per entrambi i modelli sono stati realizzati codici di calcolo che consentono di individuare le condizioni di regime in termini di portata circolante. È stato poi dimensionato il vaporizzatore di un generatore industriale a bassa pressione.
Il codice di calcolo realizzato per il modello omogeneo consente di calcolare, a regime, le medie delle grandezze fisiche di maggior interesse; il codice realizzato per il modello a flussi separati, invece, tramite una discretizzazione delle equazioni, permette di calcolare i valori delle grandezze fisiche in più punti di ciascun tubo, al fine di controllare in maniera più adeguata la vaporizzazione.
A complemento viene presentato un codice di calcolo che consente di studiare il transitorio di avviamento del vaporizzatore individuando possibili valori dell’incremento temporale della temperatura adeguati a non compromettere la stabilità termo-strutturale del sistema.