یکی از پدیده‌های مهم و پیچیده در تحلیل رژیم جریان اسلاگ، مکش حباب‌های ریز به داخل بدنه اسلاگ در هنگام وقوع آن است. در این مقاله روشی برای مدل‌سازی اسلاگ با در نظر گرفتن پدیده مکش هوا به داخل بدنه مایع اسلاگ ارائه شد. در این روش رفتار اسلاگ، به همراه کسر حجمی حباب‌های نفوذ کرده و تاثیر آنها بر مشخصات اسلاگ بررسی شد تا روابط دقیق‌تری برای تخمین پارامترهای این رژیم جریان بدست آید. این روش از ترکیب مدل جریان دو سیالی، روش حجم سیال و مدل بالانس جمعیتی دسته حباب‌های با قطر یکسان، به وجود آمده است. در این راستا بر اساس شباهت جریان اسلاگ با پرش هیدرولیکی، مدلی برای تخمین ترم نفوذ ذرات حباب، مکانیزم و مقدار آن در نظر گرفته شد و به کمک برنامهای جداگانه وارد معادلات مورد نظر در نرم‌افزار فلوئنت گردید. در انتها نتایج حاصل از حل عددی جریان اسلاگ به همراه مدل مربوطه با نتایج تجربی استخراجی از سایر مقالات مقایسه گردید. این نتایج شامل پروفیل جریان اسلاگ، حباب‌های نفوذ کرده، سرعت فاز مایع در هنگام وقوع اسلاگ، سرعت بدنه اسلاگ مایع، سرعت فیلم مایع، سرعت پیشانی و دم اسلاگ، موقعیت اسلاگ، طول اسلاگ، توزیع فشار در زمان وقوع جریان اسلاگ، تعداد حباب های نفوذ کرده با ابعاد مختلف، قطر متوسط حباب‌های نفوذ کرده و ... می‌باشد.

واژه‌های کلیدی: اسلاگ، نفوذ، حباب، مدل ترکیبی، شبیهسازی

متن کامل [PDF 1500 kb]   (5357 دریافت)