Two-phase friction multiplier look-up table for water-steam flows in vertical tubes

Günlük yaşamda ve endüstriyel işletmelerde kullanılan bir çok mühendislik uygulamalarında ve özellikle nükleer santrallarda iki-fazlı sıvı-buhar akışları ile karşılaşılmaktadır. İki-fazlı sürtünme çarpanı bu tesislerdeki iki-fazlı akışlı çeşitli mühendislik sistemlerinin tasarımında ve termal-hidrolik hesaplamalarında basınç ve hız dağılımının ve uygulama sınırlarının belirlenmesinde kullanılan önemli bir akış parametresidir. Literatürde iki-fazlı sürtünme çarpanını elde edebilmek için deneysel çalışmalarla elde edilmiş bir çok basınç düşümü ölçüm verisi ve bu verilere dayalı olarak geliştirilmiş bir çok korelasyon bulunmasına rağmen, literatürde mevcut olan bu korelasyonlar ancak deneysel çalışmaların gerçekleştirildiği akış parametrelerinin belirli aralıklarında uygun sonuç verebilmektedir, yani kullanım alanları sınırlıdır. Ayrıca, bu çalışmalar ısı akısı (q"), basınç (P), kütlesel akı (G) ve gerçek (dinamik) kuruluk derecesi (xa) parametrelerinin çok dar bir aralığını kapsamakta olup deneysel veriler ve korelasyonlar akış şartlarından dolayı deneysel verilerin çok az bulunduğu bölgelerde ya hiç bulunmamakta ya da birbirlerinden farklı sonuçlar verebilmektedir. Deneysel veriler ve korelasyonlara ilaveten mühendislik uygulamalarında kullanılan bazı kritik parametreler için ayrıca tarama tabloları da (TT) literatürde mevcuttur. Özellikle, yaklaşık yirmi yıldır geliştirilmesi sürdürülmekte olan Kritik Isı Akısı Tarama Tablosu (CHF LUT) şu anda RELAP5/MOD3 nükleer reaktör güvenlik bilgisayar kodu gibi bazı bilgisayar yazılımlarında literatürdeki mevcut korelasyonlar yerine kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında, adyabatik ve ısıtılmış düşey borulardaki iki-fazlı sıvı-buhar akışlarının hesaplamalarında kullanılmak üzere bir iki-fazlı sürtünme çarpanı tarama tablosu aşağıdaki aralıklar için oluşturulmuştur. Isı Akısı: 0 ≤ q" ≤ 6000 kW/m2 Basınç: 500 ≤ P ≤ 11,000 kPa Kütlesel Akı: 500 ≤ G ≤ 10,000 kg/m2 s Gerçek (dinamik) kuruluk derecesi: 0.0 ≤ xa ≤ 1.0