Un modelo analítico para la predicción del rendimiento de bomba de flujo bifásico (no condensable)

Durante transitorios operacionales o una condición hipotética de LOCA (pérdida de refrigerante), el refrigerante recirculante de un PWR (reactor de agua a presión) puede convertirse en vapor debido a una pérdida de presión en la línea. En tales condiciones de flujo bifásico, se sabe que la bomba de recirculación no puede generar la misma altura que en el caso de flujo monofásico. Situaciones similares también existen en bombas sumergibles de pozos petroleros donde una cantidad considerable de gas está contenida en el petróleo. Basado en el método de volumen de control unidimensional, se ha desarrollado un método analítico para determinar el rendimiento de las bombas que operan bajo condiciones de flujo bifásico. El método analítico ha incorporado la geometría de la bomba, la fracción de vacío, la deslizamiento del flujo y el régimen de flujo en la fórmula básica, pero ha descuidado los efectos de compresibilidad y condensación. Durante el desarrollo del modelo, se ha encontrado que la degradación de la altura se debe principalmente a una mayor aceleración en la fase líquida y a una desaceleración en la fase gaseosa en comparación con el caso de flujos monofásicos. Los resultados numéricos de las degradaciones de altura y los torques obtenidos con el modelo se compararon favorablemente con los datos de prueba de flujo bifásico de aire/agua de las bombas de Babcock y Wilcox (escala 1/3) y Creare (escala 1/20).