اثرات الگو های جریانی بر حداکثر فشار در خطوط لوله فراساحلی

Abstract

حفظ میزان فشار در محدوده ی معین در خطوط لوله ی فراساحلی و اطلاع از عملکرد فشار در طول مسیر یکی از مهمترین عوامل در هیدرولیک خطوط لوله و محافظت در برابر خسارات محتمل وقوع است. عملکرد فشار و میزان فشار با توجه به نوع فاز سیال (تک فازی یا چند فازی) با هم متفاوت بوده و هنگامی که فاز گاز (هوا) به درون خط لوله راه می یابد بر نوع الگوی جریان (در جریان همزمان گاز- مایع الگو های جریانی نظیر جریان روان لایه ای، لخته ای و ... هستند) و فشار اعمال شونده به خط لوله تاثیر می گذارد. در این مقاله به بررسی الگوهای جریانی و اثرات فازهای جریان بر حداکثر فشار در جریان دو فازی آب – هوا به صورت شبیه سازی عددی پرداخته و به منظور ایجاد درکی بهتر از عملکرد فشار در خطوط لوله، با جریان تک فازی آب مقایسه گردیده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که هندسه و میزان غلظت هوای ورودی از کمیت های تاثیر گذار بر رژیم جریانی و به تبع آن فشار ایجاد شده در خط لوله بوده و هوا بسته به نحوه ی استقرار در خط لوله می تواند باعث ایجاد فشارهایی بیشتر یا کمتر نسبت به جریان تک فازی گردد. فشار در حالت تک فازی در جریان قائم رو به بالا بیشترین اختلاف را نسبت به جریان دو فازی با غلظت های مختلف هوا دارا است (26 درصد اختلاف فشار بیشتر) و جریان دو فازی در هندسه های ارائه شده در بیشترین حالت دارای افزایش 23 درصدی فشار در جریان دو فازی نسبت به حالت تک فازی است.