Wat is een tweefasige stroom?

Een tweefasige stroom is een proces waarbij een vloeistof van de ene fase in een andere fase verandert, meestal van gas in vloeistof of van vloeistof in gas.Dit proces wordt vaak gebruikt als een warmteoverdrachtsmechanisme.Het wordt vaak aangetroffen in koelunits, airconditioningsystemen, warmtepompen of andere systemen met gecontroleerde klimaat.

Een fase is een verandering in de fysieke toestand van een materiaal.Water heeft bijvoorbeeld drie fysieke toestanden: vaste, vloeistof en gas.Ter illustratie, wanneer een materiaal van een vaste stof in een vloeistof of van een gas in een vloeistof verandert, wordt deze verandering een fase genoemd.Tijdens een faseverandering wordt energie overgedragen.Deze energie helpt bij het initiëren van de faseverandering of wordt vrijgegeven tijdens de veranderende fase.

Voor een tweefasige stroom worden slechts twee van deze fasen beschouwd, meestal een vloeistof en een gas.Een typische koelmiddelvloeistof zal bijvoorbeeld meestal veranderen in een gas van een vloeistof wanneer ze worden gecomprimeerd en van een vloeistof terug in een gas wanneer het wordt uitgebreid.De primaire methode voor energieoverdracht tijdens deze tweefasenstroom is meestal met warmte-energie.

Dit tweefasige stroomvloeistof of koelmiddel, wordt specifiek gekozen, afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden van een bepaald systeem.De sleutel tot het selecteren van een tweefasige vloeistof is het beschouwen van de samendrukbaarheid van de vloeistof als een gas- en het warmtebasisievermogen als vloeistof.Bovendien moet deze vloeistof de mogelijkheid hebben om fase te veranderen bij specifieke bedrijfsdrukken binnen een gesloten systeem.

Een typische airconditioningseenheid bevat bijvoorbeeld een compressorpomp, een uitbreidingsklep en twee sets warmteoverdrachtsspoelen.Al deze componenten werken samen om een fase-veranderende vloeistof door het systeem te verplaatsen.De typische tweefasenstroom voor een vloeistof/gassysteem bestaat uit een vierstappenproces.

Een gaskoelmiddel wordt eerst gecomprimeerd door een pomp, waarbij het gas in een vloeistof wordt gewijzigd.De vloeistof stroomt vervolgens in de eerste warmteoverdrachtspiraal en laat zijn warmte -energie vrij.De vloeistof onder druk wordt vervolgens door de expansieklep en in de lagere drukkoelspoelen verdreven.Naarmate de vloeistof de klep verlaat, verandert het opnieuw van fase, van een vloeistof in een gas, door de absorptie van warmte-energie.

Sommige tweefasen systemen, wanneer ze zijn uitgerust met speciale kleppen en schakelaars, kunnen omgekeerd worden bediend.Een bekend omkeerbaar systeem is een warmtepomp.In de warmere maanden koelt het systeem het interieur van een woning, en in de koelere maanden is het systeem omgekeerd en biedt het warmte.