TWO-PHASE LIQUID AND GAS FLOW

Popis

Výpočet trecích tlakových strát v dvojfázovom prúdení tekutina-plyn je zložitý. Dvojfázový tok média komplikujú teoretické a empirické prístupy ktoré sú k dispozícií, to znamená že kompletné analytické riešenie nie je možné. po 60 rokoch rozsiahleho výskumu je zložité nájsť dve korelácie s rovnakými predpoveďami. V snahe prekonať tieto nedostatky ponúka fluidflow 8 týchto korelácií, ktorá sa ukázali ako najúspešnejšie v riešení problematiky.

Fluidflow sníma kvalitu fáz v celom rozsahu navrhnutého potrubného systému a vytvára vzor prúdenia v jednotlivých segmentoch potrubnej siete. Prúdenie vzniká ak sa pri prúdení kvapaliny dostávame do oblastí pod tlak nasýtených pár a zo stlačiteľnej kvapaliny sa začne stávať plyn. Druhou možnosťou je že plyny alebo pary začínajú kondenzovať a nastáva dvojfázové prúdenie, ktoré je vo výsledkoch charakterizované stupňom fáz na začiatku a na konci určitého úseku.

• Zahŕňa 8 korelačných dvojfázových metodík (Whalley, Drift flux, Friedel a iné)
• Automaticky sleduje kvapalnú fázu prúdiacu cez systém, vykonáva okamžité prepočty, ako pokles kvapaliny v systéme s následným zobrazením vzoru prúdenia v každom segmente siete
• Modul umožňuje multi-fázové zadávanie zmesí v systéme

Metóda riešenia: Tlakový gradient pre dvojfázové prúdenie nie je konštantný ale mení sa pozdĺž potrubia ako funkcia tlaku a teploty. To znamená, že pokles tlaku musí byť vypočítaný integráciou tlakového gradientu pozdĺž potrubia. Postup je podobný ako pri výpočte stlačiteľného prúdenia. Použité sú nasledovné kroky:

1. Prírastok na zmene potrubia je vybraný na základe malej zmeny tlaku P1 a P2, pričom dĺžka tohto prírastku ešte nie je známa.
2. Predbežná teplota, tlak kvalita a fyzikálne vlastnosti sú určené. Fyzikálne vlastnosti pre každú fázu a zmes je nutné poznať. V tomto prípade je rozhodujúce že práve Fluidflow obsahuje termofyzikálne vlastnosti vyše 900 kvapalín.
3. Rýchly prepočet sa vykonáva za účelom zistenia kvality a to X2=X1 + Cp (T1-Tb)/Hv
4. Z daných výpočtov FF určí režim toku s následným určením prírastku dĺžky daného úseku. Stanovenie tejto dĺžky je priamo závislé na použitej metóde výpočtu trecích strát.
5. Kroky 1 – 4 sa opakujú dovtedy dokým sa nedosiahne koniec potrubia. Prírastok dĺžky potrubia sa skracuje ako sa výpočty pohybujú smerom ku koncu potrubia. Pri poslednom segmente, ktorý nikdy nemá pevne stanovenú presnú dĺžku používame interpolačné funkcie založené na výsledkoch z predchádzajúcich segmentov.

Možnosti využitia:

• Výroba energie
• Chladenie a kryogenika
• Geotermálne elektrárne
• Naftové a plynové systémy a potrubia