二相流体システム

この例では、二相流体のコンポーネントを使用してキャビテーションのシミュレーションを行う方法を説明します。このモデルは、振動する圧力源によって駆動される、機械式並進変換器です。圧力源サイクルの負の部分で、流体はキャビテーションを起こし、変換器によって生成される力を軽減します。その結果、変換器の変位がドリフトし、開始位置に戻らなくなります。

この例では、水の蒸発による蒸気の生成をモデル化する方法を説明します。液体水は、370 K、1kg/s の速度でパイプに入ります。パイプを 1000 K まで加熱すると、中を流れる水が飽和します。

この例では、二相流体コンポーネントを使用して、蒸気圧縮冷却サイクルをモデル化します。コンプレッサーは、冷媒 R-134a を、凝縮器、膨張弁、蒸発器の順に通します。コンプレッサーを出る高温の気体は、環境との熱交換によって凝縮器の中で凝縮されます。冷媒が膨張弁を通ると、圧力が低下します。圧力の低下により、冷媒の飽和温度が下がります。これにより、冷媒は冷却器のコンパートメントから熱を吸収し、それに伴い蒸発器内で沸騰します。その後、冷媒はコンプレッサーに戻り、冷却サイクルが繰り返されます。コントローラーはコンプレッサーのオンとオフを切り替え、冷却器のコンパートメントを希望の温度の範囲内に維持します。

この例では、ランキン サイクルに基づく蒸気タービン システムをモデル化します。サイクルには過熱および再加熱が含まれており、それぞれが高圧タービンと低圧タービンでの凝縮を防ぎます。サイクルには再生もあり、抽気蒸気を密閉型給水加熱器に通すことによって水を温め、サイクル効率を向上させます。

この例では、サイクルの高圧部が超臨界流体領域で動作する蒸気圧縮冷却サイクルをモデル化します。冷媒は二酸化炭素 (CO2) で、この用途では R744 とも呼ばれます。