액화천연가스용 나선형 와류판 튜브껍질형 열교환기 쉘 측에서 탄화수소 작업유체의 2상 흐름 유형이 열교환기의 열전달 성능을 결정한다. 가시화 실험 방법을 통해 프로판 및 에탄/프로판 혼합물이 나선형 와류판 튜브껍질형 열교환기 쉘 측에서 나타나는 2상 흐름 유형을 측정하였다. 실험 결과에 따르면: 건도 증가에 따라 층류, 층류-안개류, 안개류의 3가지 흐름 유형이 순차적으로 관찰되었다; 프로판의 질량 유동 밀도가 20 kg/(m²·s)에서 40 kg/(m²·s)로 증가함에 따라 층류에서 층류-안개류로의 전환 건도는 0.7에서 0.3으로 감소하였고, 층류-안개류에서 안개류로의 전환 건도는 거의 1에서 0.7로 감소하였다; 에탄의 비율이 0에서 50%로 증가할 때, 층류에서 층류-안개류로의 전환 건도는 0.30~0.45에서 0.43~0.55로 증가하였고, 층류-안개류에서 안개류로의 전환 건도는 0.69~0.85에서 0.83~거의 1로 증가하였다. 기존의 물-공기 혼합물 유동 유형도는 탄화수소 작업유체의 유동 유형 예측에 적합하지 않으며, 새로 구축된 유동 유형 전환 기준은 층류, 층류-안개류 및 안개류 예측 편차가 각각 약 6.5%, 5.5%, 4.2%이다.

혼합 냉매; 2상 흐름; 흐름 유형; 쉘 측; 나선형 와류판