مطالعه تجربی هیدرودینامیک الگوی اسلاگ در لوله های عمودی رو به بالا

پژوهش حاضر با هدف بررسی رفتار هیدرودینامیکی الگوهای اسلاگ در لوله ای از جنس اکریلیک شفاف، به قطر داخلی mm 40 و طول m 33/3 انجام شده است. برای انجام آزمایش ها از سیستم آزمایشگاهی عمودی ساخته شده در دانشگاه تربیت مدرس تهران استفاده شده است. به کمک تکنیک پردازش تصویر، فیلم های برداشت شده از ساختار جریان بررسی شده و مشخصه هایی هم چون طول و سرعت میانگین حباب تیلور و اسلاگ مایع بین آن ها به دست آمده است. هم چنین مسیر میانگین حرکت دماغه حباب تیلور در این قطر لوله نیز برای محدوده مشخصی از طول لوله استخراج شده است. بررسی نمودارهای چگالی احتمال به دست آمده نشان می دهد که افزایش طول حباب تیلور رابطه مستقیمی با طول اسلاگ مایع دارد و حباب های تیلور با طول کوچک تر سرعت صعود بالاتری دارند. هم چنین با توجه به نتایج حاصل، دماغه حباب از محدوده 20% ± اطراف محور مرکزی لوله تجاوز نمی کند. رابطه ای تجربی بر اساس سرعت حرکت حباب تیلور و مجموع سرعت های ظاهری فازها ارائه شده است که نشان می دهد رابطه معروف نیکلین برای این قطر لوله ناکارآمد است.