در پژوهش پیش رو، جریان دو‌فازی غیر همسو در لوله‌های عمودی از جنس اکریلیک شفاف با قطرهای داخلی mm 60، mm 80 و mm 110 و ارتفاع‌های یکسان m 2 در شرایط آدیاباتیک بررسی شده‌اند. تا کنون تعداد کمی از پژوهش‌های صورت گرفته در حیطه جریان‌های غیر همسو در لوله‌های با قطر بزرگ مقیاس انجام شده است. هوا از پایین به بالا و آب از بالا به پایین جریان دارد. محدوده سرعت‌های ظاهری هوا و آب برای لوله mm 60 به ترتیب m/s 1.77-7.17 و m/s 0.05-0.11، برای لوله mm 80 به ترتیب m/s 4.03-0.99 و m/s 0.09-0.03 و برای لوله mm 110 به ترتیب m/s 2.26-0.55 و m/s 0.05-0.01 است. در کار حاضر علاوه بر جریان برگشتی، از رژیم‌های لخته‌ای، متلاطم و حلقوی می‌توان به‌عنوان رژیم‌های اصلی مشاهده شده در لوله‌ها نام برد. تلاش بر این بوده است که در ترسیم نقشه الگوهای جریان، عدم قطعیت تعیین مرزها به حداقل رسیده باشد. طبق آزمایش‌های صورت گرفته نتایج نشان می دهد با افزایش قطر لوله‌، رژیم‌های لخته‌ای و حلقوی به تدریج محدوده‌های کوچک‌تری را در بر می‌گیرند اما رژیم متلاطم محدوده قابل توجهی از نقشه الگوهای جریان را به خود اختصاص می‌دهد. همچنین در مشاهدات صورت گرفته، نمونه هایی از ناپایداری کلوین – هلمهولتز در لوله‌ها مشاهده شد. مقایسه نتایج تجربی و تحلیلی این ناپایداری از توافق خوبی برخوردار است. در انتها نیز صحت سنجی نقشه الگوهای به‌دست آمده تحت آزمایش‌های صورت گرفته، با نتایج تحلیلی صورت گرفت.

واژه‌های کلیدی: جریان دو‌فازی، جریان غیر همسو، نقشه الگوی جریان، جریان برگشتی، ناپایداری کلوین – هلمهولتز

متن کامل [PDF 655 kb]   (5408 دریافت)