شبیه سازی عددی سه بعدی جریان های دو فازی گاز- مایع در اتصال t شکل

در تحقیق حاضر با شبیه¬سازی عددی جریان دو فازی با استفاده از نرم¬افزار متن باز اوپن¬فوم، به تأثیر استفاده از تقاطع t شکل منشعب، بر رفتار جریان¬های دو فازی گاز- مایع در کانال مستطیلی شکل افقی پرداخته شده است. جریان مورد مطالعه آرام و سیال گازی بصورت تراکم¬پذیر فرض شده است. روش عددی بکار گرفته شده، از روش حجم محدود استفاده می¬کند که با استفاده از الگوریتم پیزو، معادلات ناویر- استوکس حل شده و میدان سرعت و فشار بدست می¬آید. مدل تعقیب سطح مشترک بکار رفته در این نرم افزار مدل حجم سیال (vof) می¬باشد. به دلیل اینکه رژیم جریان اسلاگ یکی از پیچیده¬ترین الگوهای جریان دو فازی است که به واسطه طبیعت آشفته و متناوب خود، ممکن است صدمات شدیدی در تجهیزات موجود در پایین دست بوجود آورد، تمرکز اصلی در پژوهش حاضر بر الگوی جریان مذکور برای از بین بردن یا کاهش آن، با استفاده از اتصال t شکل می باشد. بدین منظور محدوده سرعت تشکیل اسلاگ قبل از تقاطع بدست آورده شده و نقشه¬ الگوی جریان دو فازی در اتصال t شکل و تأثیر پارامترها در الگوهای جریان مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با بررسی منحنی¬های مربوط به فشار برای کانال افقی بدون اتصال و مقایسه آن با حالت کانال اتصال t شکل، کاهش الگوی جریان اسلاگ در اتصال t شکل بصورت کاملاً واضح مشاهده شده است. همچنین استنتاج شده است که با افزایش سطح مقطع شاخه عمودی اتصال t شکل، اثر میراکنندگی تقاطع بر الگوی جریان اسلاگ افزایش یافته و این الگو در پایین دست عمدتاً بصورت جریان توپی تغییر می کند.