مطالعه عددی و تجربی رفتار جریان دوفاز همسو در لوله عمودی پایین رو

Abstract

در مقاله حاضر رفتار و الگوهای جریان دوفازی پائین رو آب – هوا در لوله عمودی به صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی آزمایشگاهی یک دستگاه آزمایش با قابلیت مشاهده و عکس برداری ساخته و راه اندازی شده است. سیالات مورد استفاده آب و هوا بوده و نتایج جریان برای 391 حالت انتخابی با تغییر سرعت ظاهری آب و هوا بدست آمده و پس از پردازش عکسها و بررسی الگوها، نقشه جریان تهیه و ارائه شده است. با استفاده از نمودار الگوی جریان )نقشه جریان( حاصل از نتایج آزمایشگاهی، شرایط وقوع الگوهای مختلف جریان دوفازی شناسایی و سپس از این شرایط در بدست آوردن شبیه سازی عددی استفاده شده است. برای شبی هسازی عددی الگوهای جریان دوفازی پایی نرو از روش چندسیالی در دیدگاه اویلر – اویلر در نرم افزار انسیس-فلوئنت استفاده شده است. نتایج حاصل از شبی هسازی عددی تطابق خوبی برای تمام الگوهای مورد انتظار از نقشه جریان تجربی را نشان م یدهد و می توان نتیج هگیری کرد که برای پی شبینی الگوهای جریان دوفاز رو به پایین می توان از رو شهای عددی استفاده نمود. در انتها نیز نقشه جریان با استفاده از حل عددی تهیه و با نقشه جریان تجربی مقایسه و تطابق نسبتاً خوبی مشاهده شد. مقادیر تجربی و عددی سرعتهای ظاهری آب و هوا در مرزهای انتقال نیز مقایسه شد. بیشترین مقدار خطا 6/ 20 درصد و کمترین مقدار خطا 4/ 11 درصد برای پیش بینی مرزهای انتقال جریان بدست آمد.