Slug modeling with ID two-fluid model

摘要

Simulations of condensation-induced water hammer with one-dimensional two-fluid model requires explicit modeling of slug formation, slug propagation, and in some cases slug decay. Stratified flow correlations that are more or less well known in ID two-fluid models, are crucial for accurate description of the initial phase of the slug formation and slug propagation. Slug formation means transition to other flow regime that requires different set of correlations. To use such two-fluid model for condensation induced water hammer simulations, a single slug must be explicitly recognized and captured. In the present work two cases of condensation-induced water hammer simulations performed with WAHA code, are described and discussed: injection of cold liquid into horizontal pipe filled with steam and injection of hot steam into horizontal pipe partially filled with cold liquid.%Simulationen von kondensations-induzierten Wasserschlägen mit eindimensionalen Zwei-Fluid-Modell erfordern die explizite Modellierung der Bildung von Pfropfen, deren Wachstum und in einigen Fällen auch deren Zerfall. Korrelationen für stratifizierte Strömungen, die mehr oder weniger gut bekannt in eindimensionalen Zweiphasen-Modellen Verwendung finden, sind entscheidend für eine genaue Beschreibung der Anfangsphase der Pfropfen-Bildung und dessen Wachstums. Die Pfropfen-Bildung bedeutet einen Übergang zu einer anderen Strömungsform, die einen anderen Satz von Korrelationen erfordert. Um ein solches Zwei-Fluid-Modell zur Simulation von Kondensationsschlägen anwenden zu können, muss ein einzelner Pfropfen explizit erkannt bzw. behandelt werden. In der vorliegenden Arbeit werden zwei Beispiele von Kondensationsschlägen vorgestellt und diskutiert. Mit dem Rechencode WAHA wurde die Einspeisung von kaltem Fluid in eine horizontale, mit Dampf gefüllte Rohrleitung und die Einspeisung von Dampf in eine horizontale, teilweise mit kaltem Fluid gefüllte Rohrleitung berechnet.