Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
11
1
gregorian
2017
2
1
16
12
online
1
fulltext
fa
تعیین و ارائه نقشه الگوهای جریان دو-فازی غیر- همسو در لولههای عمودی بزرگ مقیاس
Identification of flow patterns maps for counter-current Two-phase flow in large diameter tubes
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.
In this research, counter-current two phase flow is investigated adiabatically in vertical Plexiglas tubes with internal diameters of 60 mm, 80 mm and 110 mm. All of tubes have the same height of 2 m. So far, there have been few studies on counter-current flows in large diameter tubes. Water and air flow downward and upward through the tubes, respectively. Superficial velocities of air and water ranges are 1.77-7.17 m/s and 0.05-0.11 m/s for 60 mm tube, 0.99-4.03 m/s and 0.03-0.09 m/s for 80 mm tube and 0.55-2.26 m/s and 0.01-0.05 m/s for 110 mm tube. In addition to reverse flow, other main regimes can be observed as slug, churn and annular in the tubes. Our efforts in drawing the flow patterns map were aimed at minimizing uncertainties at the boundaries. Based on the obtained experimental results, slug and annular regimes gradually comprise smaller regions of the flow map as the tube diameter increases. However, churn regime contains larger area of the flow pattern maps. Moreover, Kelvin – Helmholtz instability is observed in tubes and experimental and analytical results represent appropriate consequent in comparison. Eventually, validation of experimental flow patterns map accomplished by theoretical results.
جریان دوفازی,جریان غیر همسو,نقشه الگوی جریان,جریان برگشتی,ناپایداری کلوین – هلمهولتز
two-phase flow,Counter-current flow,Flow patterns map,Reverse flow,Kelvin – Helmholtz instability
433
444
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-8147&slc_lang=fa&sid=15
Mohsen
Zarei
محسن
زارعی
100319475328460065516
100319475328460065516
No
دانشجوی کارشناسی ارشد
Mohamadreza
Ansari
محمدرضا
انصاری
100319475328460065517
100319475328460065517
Yes
-
دانشیار دانشگاه تربیت مدرس
Peyman
Rostami
پیمان
رستمی
100319475328460065518
100319475328460065518
No
دانشجوی کارشناسی ارشد