수직이상유에서 유동방향과 동심원관 간극이 유동양식과 보이드분포에 미치는 영향 (I)

Effects of Flow Diretion and Annular Gap Size on the Flow Pattern and Void Distribution in a Vertical Two-Phase Flow(I) - In Case of Upward Flow -

본 연구에서는 동심원관에서 기-수 이상류가 상향과 하향유동을 하는 경우에 대하여 시간평균 국부보이드율을 계측하여 확률밀도함수를 구하고, 이들로부터 통계량 인 분산도, 비대칭도계수, 첨도계수를 계산하여, 이들 값과 유동양식을 관련시켜 유동 양식의 판별기준을 정량적으로 제시하는데 목적이 있다. 또한 환상간제과 간제의 반 경방향 입치 및 유동양식에 따르는 시간평균국부보이드율의 변동을 구명하는데도 목적 을 두어 일차적으로 상향유동 경우에 대한 연구결과를 보고한다.

In the present paper a statistical method using probability density function has been applied to investigate experimentally the flow patterns and fluctuations of time-averaged local void fraction in air-water two-phase mixtures which flow vertically upwards in concentric annuli. This study was carried out using three vertical concentric annuli. The annular test section consists of a lucite outer tube whose inside diameter is 38mm and a stainless steel inner rod. The rod diameter is either 12mm, 16mm or 20mm. The two-phase flow patterns observed in the experiment were bubbly, slug, annular and each transition patterns. It was first demonstrated that the variance, coefficients of skewness and kurtosis calculated from probability density function on time-averaged local void fraction can be used to identify the flow patterns in the annular passage, and the fluctuation of time-averaged local void fraction varies with the radial position in annular gap and the flow pattern.