Sistemas de fluido bifásico

Este ejemplo muestra cómo se pueden utilizar los componentes de un fluido bifásico para simular una cavitación. El modelo es un convertidor mecánico de traslación dirigido por una fuente de presión oscilante. Durante la parte negativa del ciclo de la fuente de presión, el fluido cavita, reduciendo la fuerza producida por el convertidor. Como consecuencia, el desplazamiento del convertidor va a la deriva y no regresa a la posición inicial.

Model the vaporization of water to generate steam. Liquid water enters the pipe at 370 K at a rate of 1 kg/s. The pipe is heated to 1000 K, causing the water flowing inside pipe to saturate.

En este ejemplo se muestra un modelo de ciclo de refrigeración por compresión de vapor utilizando componentes de fluido bifásico. El compresor conduce el refrigerante R-134a a través del condensador, una válvula de expansión y un evaporador. El gas caliente que sale del compresor se condensa en el condensador a través de la transferencia de calor al ambiente. La presión disminuye a medida que el refrigerante atraviesa la válvula de expansión. La disminución de la presión reduce la temperatura de saturación del refrigerante. Esto permite que hierva en el evaporador, ya que absorbe calor del compartimento refrigerador. A continuación, el refrigerante regresa al compresor para repetir el ciclo. El controlador activa y desactiva el compresor para mantener la temperatura del compartimento refrigerador dentro de un rango aproximado a la temperatura deseada.

En este ejemplo se muestra un modelo de turbina de vapor basada en el ciclo Rankine. El ciclo incluye sobrecalentamiento y recalentamiento para evitar la condensación en la turbina de alta presión y en la turbina de baja presión, respectivamente. El ciclo también tiene regeneración pasando el vapor extraído a través de calentadores de agua cerrados para calentar el agua y mejorar la eficiencia del ciclo.

Este ejemplo modela un ciclo de refrigeración por compresión de vapor en el que la parte de alta presión del ciclo opera en la región de fluido supercrítico. El refrigerante es dióxido de carbono (CO2), denominado también R744 en esta aplicación.