Qual è il flusso in due fasi?

Un flusso a due fasi è un processo in cui un fluido cambia da una fase in un'altra, di solito da gas in liquido o dal liquido in gas.Questo processo è comunemente usato come meccanismo di trasferimento del calore.Si trova comunemente in unità di refrigerazione, sistemi di condizionamento dell'aria, pompe di calore o altri sistemi di clima controllato.

Una fase è un cambiamento nello stato fisico di un materiale.Ad esempio, l'acqua ha tre stati fisici: solido, liquido e gas.Come illustrazione, quando un materiale si trasforma da un solido in un liquido o da un gas in un liquido, questo cambiamento è chiamato fase.Durante un cambio di fase, l'energia viene trasferita.Questa energia o aiuta ad iniziare il cambiamento di fase o viene rilasciata durante la fase mutevole.

Per un flusso a due fasi, vengono considerate solo due di queste fasi, di solito un liquido e un gas.Ad esempio, un tipico liquido refrigerante di solito cambierà in un gas da un liquido quando compresso e da un liquido di nuovo in un gas quando è espanso.Il metodo principale di trasferimento di energia durante questo flusso a due fasi è di solito con energia termica.

Questo fluido a flusso a due fasi, o refrigerante, viene scelto specificamente a seconda delle condizioni operative di un determinato sistema.La chiave per selezionare un fluido a due fasi è prendere in considerazione la compressibilità del fluido come gas e la capacità di assorbimento del calore come fluido.Inoltre, questo fluido dovrebbe avere la capacità di cambiare fase a specifiche pressioni operative all'interno di un sistema chiuso.

Un'unità di condizionamento dell'aria tipica, ad esempio, contiene una pompa del compressore, una valvola di espansione e due set di bobine di trasferimento di calore.Tutti questi componenti lavorano insieme muovendo un fluido che cambia fase attraverso il sistema.Il tipico flusso a due fasi per un sistema liquido/gas è costituito da un processo a quattro fasi.

Un refrigerante a gas viene prima compresso da una pompa, durante la quale il gas viene trasformato in un liquido.Il liquido scorre quindi nella prima bobina di trasferimento di calore e rilascia la sua energia termica.Il fluido pressurizzato viene quindi espulso attraverso la valvola di espansione e nelle bobine di raffreddamento a bassa pressione.Man mano che il fluido esce dalla valvola, cambia nuovamente la fase, da un liquido in un gas, mediante l'assorbimento dell'energia termica.

Alcuni sistemi bifase, se dotati di valvole e interruttori speciali, possono essere utilizzati al contrario.Un sistema reversibile familiare è una pompa di calore.Nei mesi più caldi, il sistema raffredda l'interno di un'abitazione e nei mesi più freddi il sistema è invertito e fornisce calore.