多相流システムは、複数の相が同時に存在することを特徴とするシステムであり、最も単純なケースは 2 相システムです。「2 成分」という用語は、相が異なる化学物質で構成される流れを説明するために使用されることがあります。ただし、2 相流と 2 成分流は同じ数学で説明されるため、2 つの表現は同義として扱うことができます。
多相システムの解析には、多相流と多相熱伝達を考慮することが含まれます。前者はすべての部品の温度が同じである場合にのみ発生しますが、相間熱伝達は個々の相の温度が異なる場合にも発生します。
多相系に同じ純粋物質の異なる相が存在する場合、相間熱伝達によって相変化が生じ、常に相間質量移動が伴います。
定義
多相流システムとは、複数の相が同時に存在することを特徴とするシステムであり、最も単純なケースは二相システムです。「二成分」という用語は、相が異なる化学物質で構成されている流れを説明するために使用されることがあります。たとえば、蒸気と水の流れは二相であり、空気と水の流れは二成分です。一部の二成分流(主に液体と液体)は技術的には単一の相で構成されていますが、各成分に「相」という用語が適用された二相流として識別されます。二相流と二成分流は同じ数学で説明されるため、2つの表現は同義として扱うことができます。
多相流と熱伝達
多相システムの解析には、多相流と多相熱伝達を考慮する必要があります。多相システム内のすべての相が同じ温度にある場合、多相流のみが問題となります。ただし、個々の相の温度が異なる場合は、相間の熱伝達も発生します。
相変化熱伝達
多相系に同じ純粋物質の異なる相が存在する場合、相間の熱伝達によって相変化が起こり、常に相間の質量移動が伴います。相変化中の熱伝達と質量移動の組み合わせにより、多相系はより単純な系よりも明らかに困難になります。系に関係する相に基づいて、相変化の問題は、(1)固体-液体相変化(融解と凝固)、(2)固体-気体相変化(昇華と沈殿)、および(3)液体-気体相変化(沸騰/蒸発と凝縮)に分類できます。融解と昇華は、液体と気体の両方が流体と見なされるため、流動化とも呼ばれます。
