Kaksivaiheinen virtaus on prosessi, jossa neste muuttuu vaiheesta toiseen, yleensä kaasusta nesteeseen tai nesteestä kaasuksi. Tätä prosessia käytetään yleisesti lämmönsiirtomekanismina. Sitä esiintyy yleisesti kylmälaitteissa, ilmastointijärjestelmissä, lämpöpumpuissa tai muissa säädetyn ilmaston järjestelmissä.
Vaihe on muutos materiaalin fyysisessä tilassa. Esimerkiksi vedellä on kolme fysikaalista tilaa: kiinteä, neste ja kaasu. Esimerkiksi, kun materiaali muuttuu kiinteästä aineesta nesteeksi tai kaasusta nesteeksi, tätä muutosta kutsutaan vaiheeksi. Vaiheenvaihdon aikana energia siirtyy. Tämä energia joko auttaa käynnistämään vaiheenvaihdon tai vapautuu muutosvaiheen aikana.
Kaksivaiheisessa virtauksessa otetaan huomioon vain kaksi näistä vaiheista, yleensä neste ja kaasu. Esimerkiksi tyypillinen kylmäaineen neste muuttuu yleensä kaasuksi nesteestä puristettaessa ja nesteestä takaisin kaasuksi laajentuessaan. Ensisijainen energiansiirtomenetelmä tämän kaksivaiheisen virtauksen aikana on yleensä lämpöenergia.
Tämä kaksivaiheinen virtausneste tai kylmäaine valitaan erityisesti tietyn järjestelmän käyttöolosuhteiden mukaan. Kaksivaiheisen nesteen valinnassa on otettava huomioon nesteen puristuvuus kaasuna ja lämmön absorptiokyky nesteenä. Lisäksi tämän nesteen pitäisi pystyä vaihtamaan vaihetta tietyillä käyttöpaineilla suljetussa järjestelmässä.
Tyypillinen ilmastointilaite sisältää esimerkiksi kompressoripumpun, paisuntaventtiilin ja kaksi lämmönsiirtokäämiä. Kaikki nämä komponentit toimivat yhdessä siirtäen vaiheenvaihtavaa nestettä järjestelmän läpi. Neste-/kaasujärjestelmän tyypillinen kaksivaiheinen virtaus koostuu nelivaiheisesta prosessista.
Kaasukylmäainetta puristetaan ensin pumpulla, jonka aikana kaasu vaihtuu nesteeksi. Neste virtaa sitten ensimmäiseen lämmönsiirtokäämiin ja vapauttaa sen lämpöenergiaa. Paineinen neste poistetaan sitten paisuntaventtiilin läpi ja matalapaineisiin jäähdytyskierukoihin. Kun neste poistuu venttiilistä, se muuttaa jälleen faasia, nesteestä kaasuksi, absorboimalla lämpöenergiaa.
Joitakin kaksivaiheisia järjestelmiä, joissa on erikoisventtiilit ja -kytkimet, voidaan käyttää taaksepäin. Tuttu käännettävä järjestelmä on lämpöpumppu. Lämpiminä kuukausina järjestelmä jäähdyttää asunnon sisätilat, ja viileämpinä kuukausina järjestelmä on päinvastainen ja tuottaa lämpöä.