ASHRAE - American Society of Heating@ Refrigerating and Air-Conditioning Engineers@ Inc.
Alcance
INTRODUCCIÓN La tendencia de un fluido a permanecer en su estado líquido incluso si la presión del fluido cae por debajo de su presión de saturación se denomina metaestabilidad. Este es un estado de no equilibrio del fluido en el que el líquido existe en un estado sobrecalentado. Así, el fenómeno de la metaestabilidad siempre existe cuando un fluido sufre una transición de la fase líquida a la fase vapor. El fenómeno del sobrecalentamiento del líquido por encima de la temperatura de saturación se ha investigado principalmente en los casos de eflujo crítico en el flujo de ebullición y de sobrecalentamiento de una burbuja de agua en un líquido con un punto de ebullición más alto. Sin embargo, la presente discusión se ha limitado a la metaestabilidad dentro de un tubo capilar únicamente, un dispositivo de expansión utilizado en los sistemas de refrigeración por compresión de vapor de baja capacidad. El rendimiento de un sistema de refrigeración depende en gran medida de la selección adecuada del tamaño del tubo capilar (diámetro y longitud) para un conjunto determinado de condiciones de entrada. Para lograr la caída de presión deseada desde un tubo capilar, se debe determinar la longitud del tubo capilar para un diámetro de tubo capilar dado. El refrigerante, al pasar por el tubo capilar, sufre un cambio de fase del estado líquido al estado de vapor. Por lo tanto, todo el tubo capilar se puede dividir en dos tres regiones distintas: la región de líquido subenfriado monofásico, la región metaestable y la región de dos fases. Para determinar la longitud del tubo capilar, se debe evaluar la longitud de cada una de las tres regiones. La predicción precisa de la longitud metaestable es imprescindible para el diseño eficaz de tubos capilares para una aplicación determinada. De ahí que el estudio del fenómeno de la metaestabilidad cobra importancia ya que ayuda a determinar las condiciones iniciales del proceso de flasheo. El objetivo del presente trabajo no solo es resaltar la importancia del flujo metaestable en un tubo capilar sino también discutir las correlaciones disponibles para la predicción de la depresión de vaporización en un tubo capilar. Además, este artículo presenta una revisión crítica del flujo metaestable en un tubo capilar.