Vad är tvåfasflödet?
Ett tvåfasflöde är en process där en vätska ändras från en fas till en annan, vanligtvis från gas till vätska eller från vätska till gas.Denna process används ofta som en värmeöverföringsmekanism.Det finns vanligtvis i kylenheter, luftkonditioneringssystem, värmepumpar eller andra kontrollerade klimatsystem.
En fas är en förändring i det fysiska tillståndet för ett material.Till exempel har vatten tre fysiska tillstånd: fast, flytande och gas.Som en illustration, när ett material förvandlas från ett fast ämne till en vätska eller från en gas till en vätska, kallas denna förändring en fas.Under en fasförändring överförs energi.Denna energi hjälper antingen till att initiera fasändringen eller släpps under förändringsfasen.
För ett tvåfasflöde beaktas endast två av dessa faser, vanligtvis en vätska och en gas.Till exempel kommer en typisk kylmedelsvätska vanligtvis att förändras till en gas från en vätska när den komprimeras och från en vätska tillbaka till en gas när den utvidgas.Den primära metoden för energiöverföring under detta tvåfasflöde är vanligtvis med värmeenergi.
Denna tvåfasflödesvätska, eller kylmedium, väljs specifikt beroende på driftsförhållandena för ett givet system.Nyckeln till att välja en tvåfasvätska beaktar vätskans kompressibilitet som en gas och värmeabsorptionsförmågan som en vätska.Dessutom bör denna vätska ha förmågan att fas förändras vid specifika driftstryck inom ett stängt system.
En typisk luftkonditioneringsenhet, till exempel, innehåller en kompressorpump, en expansionsventil och två uppsättningar av värmeöverföringspolar.Alla dessa komponenter arbetar tillsammans och flyttar en fasförändringsvätska genom systemet.Det typiska tvåfasflödet för ett flytande/gassystem består av en fyra-stegsprocess.
Ett gas köldmedium komprimeras först av en pump, under vilken gasen är fasen förändras till en vätska.Vätskan rinner sedan in i den första värmeöverföringspolen och släpper sin värmeenergi.Den trycksatta vätskan utvisas sedan genom expansionsventilen och in i de låga tryckkylspolarna.När vätskan lämnar ventilen ändrar den igen fasen, från en vätska till en gas, genom absorptionen av värmeenergi.
Några tvåfas-system, när de är utrustade med specialventiler och omkopplare, kan manövreras i omvänd riktning.Ett bekant reversibelt system är en värmepump.Under de varmare månaderna kyler systemet interiören i en bostad, och under de svalare månaderna vänds systemet och ger värme.