An Experimental Investigation of the Effect of the Entrance Shape of Sudden Contraction on Single and Two-Phase Pressure Drop in Horizontal Air-Water Flow

공기와 물의 수평유동에 있어 관의 급격한 입구축소 모양이 단상 및 이상유 압력강하에 미치는 영향에 관한 실험적 연구

The pressure drops through contractions in horizontal single and two-phase flow were investigated. A total of 167 measurements were made for four different entrance shapes to study the effects of the entrance shape on the pressure drop through a contraction in horizontal single and two-phase flow. From this data, pressure drops were calculated and compared with the pressure drops predicted by analytical models for single and two-phase flow. For single phase How the agreement between the data and predictions is within $\pm$25%, whereas for two-phase flow Hoopes model, which gives a better agreement than the homogeneous model, underpredicts the data as much as 45% In addition, the effects of void fraction and liquid phase mass velocity on the pressure drop through the sudden How channel contraction were investigated for two-phase flow.

관의 급격한 축소모양이 단상 및 이상유의 수평유동 압력강하에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 급격하게 축소되는 수평관속을 흐르는 단상 및 이상유동에서 그 축소되는 입구의 모양이 압력강하에 미치는 영향을 조사하기 위해서 4가지의 다른 입구모양에 대해 총 167회의 압력강하 측정을 수행하였다. 여기서 얻은 실험자료로부터 급격한 입구축소에 의한 압력강하를 계산하여 단상 및 이상유동에 관한 해석적 모델의 예측값과 비교하였다. 단상유동에서의 실험값과 예측값과의 오차범위는 대체로 $\pm$25% 이내인데 반하여, 이상유동의 경우는 균일모델보다 더 잘 맞는 후프스(Hoopes)모델도 실험값보다 45% 정도나 적게 예측하고 있다. 특히 이상유동에 대해서는 기포분율과 액상의 질량속도가 급격한 유로축소에 의한 압력강하에 미치는 영향도 합께 조사하였다.