Hva er tofasestrøm?

En to-fase-strømning er en prosess der en væske endres fra en fase til en annen, vanligvis fra gass til væske eller fra væske til gass.Denne prosessen brukes ofte som en varmeoverføringsmekanisme.Det finnes ofte i kjøleenheter, klimaanlegg, varmepumper eller andre kontrollerte klimasystemer.

En fase er en endring i den fysiske tilstanden til et materiale.For eksempel har vann tre fysiske tilstander: fast, væske og gass.Som en illustrasjon, når et materiale forvandles fra et fast stoff til en væske eller fra en gass til en væske, kalles denne endringen en fase.Under en faseendring overføres energi.Denne energien hjelper enten til å sette i gang faseendringen eller frigjøres i skiftende fase.

For en tofasestrømning blir bare to av disse fasene vurdert, vanligvis en væske og en gass.For eksempel vil en typisk kjølemediumvæske vanligvis endre seg til en gass fra en væske når den komprimeres og fra en væske tilbake til en gass når den utvides.Den primære metoden for energioverføring under denne tofasestrømmen er vanligvis med varmeenergi.

Denne to-fase strømningsvæske, eller kjølemedium, er spesielt valgt avhengig av driftsforholdene til et gitt system.Nøkkelen til å velge en to-fase væske er å vurdere komprimerbarheten til væsken som en gass og varmeabsorpsjonsevnen som en væske.I tillegg skal denne væsken ha evnen til faseendring ved spesifikke driftstrykk i et lukket system.

En typisk klimaanlegg inneholder for eksempel en kompressorpumpe, en ekspansjonsventil og to sett med varmeoverføringsspoler.Alle disse komponentene jobber sammen og flytter en faseendrende væske gjennom systemet.Den typiske tofasestrømmen for et væske/gasssystem består av en firetrinns prosess.

Et gass kjølemedium blir først komprimert av en pumpe, hvor gassen blir fase til en væske.Væsken renner deretter inn i den første varmeoverføringsspolen og frigjør sin varmeenergi.Den trykksatte væsken blir deretter utvist gjennom ekspansjonsventilen og inn i lavtrykkskjølingsspolene.Når væsken kommer ut av ventilen, endrer den igjen fase, fra en væske til en gass, ved absorpsjon av varmeenergi.

Noen to-fasesystemer, når de er utstyrt med spesielle ventiler og brytere, kan betjenes omvendt.Et kjent reversibelt system er en varmepumpe.I de varmere månedene kjøler systemet interiøret i en bolig, og i de kjøligere månedene blir systemet reversert og gir varme.