مطالعه عددی اثرات فشار و شیب بر شروع ناپایداری هیدرودینامیکی اسلاگ در کانال

Abstract

در این مقاله تأثیرات فشار و شیب خط انتقال جریان دوفازی، بر شروع و توسعه ناپایداری هیدرودینامیکی اسلاگ مطالعه می شود. در حالت عملی فشار و شیب های خط انتقال تأثیر زیادی بر شروع و توسعه اسلاگ و در نتیجه نرخ جریان عبوری از خطوط لوله انتقال دارد که شناخت بهتر تأثیرات این دو عامل می­تواند به طراحان در انتخاب اندازه مناسب خط لوله کمک نماید. مبنای کار حاضر بر اساس روش جدید حل عددی معادلات مدل دو سیالی بوسیله یک نوع از روش های عددی تسخیر ضربه مرتبه بالا می باشد. نتایج مربوط به مدلسازی جریان اسلاگ در کانال، با دو سری نتایج تجربی آزمایشگاهی مقایسه گردید و مطالعه همگرایی شبکه هم صورت پذیرفت. نتایج حاصله از مدلسازی اسلاگ، بیانگر دقت بالا و کفایت و قابلیت مدل در پیش بینی، تسخیر و ردگیری اسلاگ در جریان دوفازی است. مشاهده شد اگر فشار کانال پایین باشد، رشد موج سریعتر و بیشتر از حالت فشار بالا است. به عبارت دیگر، فشار بالاتر اثرات میرایی یا پایدار کننده بر ناپایداری کلوین – هلمهلتز دارد. پارامترهای دیگر از قبیل موقعیت شروع اسلاگ و تأثیرات شیب بررسی شد.