در مطالعه حاضر به بررسی الگوهای جریان دوفازی گاز-مایع درون لوله عمودی به قطر داخلی 70 mm پرداخته شده است. سیال‌های دوفازی مورد مطاله هوا و آب می باشند. شبیه سازی با نرم افزار متن‌باز اُپن‌فوم انجام شده و از روش تک‌سیالی برای شبیه‌سازی جریان استفاده شده است، که در این روش سطح مشترک دوفاز با استفاده از مدل حجم‌سیال دنبال می‌شود. کارهای انجام شده تاکنون اکثرا به صورت آزمایشگاهی بوده و کارهای عددی انجام شده نیز بیشتر برای لوله‌های قطر کوچک بوده است. در شبیه سازی عددی انجام شده در کار حاضر، در ورودی سرعت فازهای گاز و مایع ثابت، در خروجی فشار ثابت و روی دیواره‌های لوله شرط عدم لغزش در نظر گرفته شده است. تمرکز اصلی این تحقیق، شبیه‌سازی الگوهای جریان مختلف، براساس تغییر سرعت‌ ظاهری هوا و آب در ورودی لوله می‌باشد. همچنین نمودارهای توزیع چگالی فازها نیز بدست آمده‌اند، که از بررسی رفتار این نمودارها می‌توان نوع الگوی جریان دوفازی درون لوله را تشخیص داد. محدوده سرعت‌های ظاهری هوا و آب در ورودی لوله مورد بررسی به ترتیب 0.01 – 15 m/s و 0.1 – 1.5 m/s می باشد. از تحلیل نتایج؛ چهار الگوی حبابی، لخته‌ای، متلاطم و حلقوی و همچنین دو الگوی فرعی، شبه-حلقوی و حبابی کلاهکی بدست آمدند.

واژه‌های کلیدی: جریان دو‌فازی، لوله‌های عمودی، توزیع کسرحجمی، الگوهای جریان، مدل حجم سیال

متن کامل [PDF 1979 kb]   (8679 دریافت)