نام پژوهشگر: رضا آزادی

مطالعه آزمایشگاهی الگوهای جریاهن دوفازی گاز-مایع رو به بالا در لوله های عمودی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی مکانیک 1393
  رضا آزادی   محمد رضا انصاری

پژوهش حاضر با هدف مطالعه رفتار جریان های دوفازی گاز – مایع با جریان هم سو و رو به بالا در لوله هایی با قطرهای داخلی mm 40 و mm 70 انجام شده است. آزمایش ها تحت شرایط ادیاباتیک و در فشار اتمسفر، در لوله هایی از نوع اَکریلیک شفاف انجام گرفته اند. محدوده سرعت های ظاهری هوا و آب برای لوله mm 40 به ترتیب m/s 654/9-054/0 و m/s 877/0-015/0 و برای لوله mm 70 به ترتیب m/s 44/20- 038/0 و m/s 530/1-036/0 انتخاب شده اند. بر اساس نتایج به دست آمده، الگوهای اصلی حبابی، مخروطی ، متلاطم و حلقوی در هر دو قطر مشاهده شده است. بررسی رفتار جریان در لوله mm 40 نشان می دهد می توان الگوی حبابی را به سه الگوی فرعی پراکنده، آشفته و متراکم و الگوی مخروطی را به دو دسته مخروطی بزرگ و کوچک تقسیم بندی کرد. هم چنین الگویی به نام شبه – حلقوی در لوله mm 70 و در ناحیه بین الگوی متلاطم و حلقوی شناسایی شده است که رفتار فیزیکی متفاوتی نسبت به الگوی حلقوی دارد. نتایج به دست آمده در دو ارتفاع m 73/1 و m 22/3 در هر دو لوله نشان می دهند که تغییر ارتفاع تأثیری بر نحوه توزیع الگوهای جریان در سرعت های ظاهری مختلف نمی گذارد. هم چنین با افزایش قطر لوله، منحنی گذر از الگوی حبابی به مخروطی تغییر چندانی نمی کند، حال آن که محدوده مربوط به الگوی مخروطی در لوله mm 70 کاهش چشم گیری پیدا می کند، لذا گذر از جریان مخروطی به متلاطم، در لوله mm 40 نسبت به mm 70 در سرعت های ظاهری هوای بالاتری رخ می دهد. گذر از الگوی متلاطم به حلقوی نیز با افزایش قطر لوله به سمت سرعت های ظاهری هوای بالاتر منتقل می شود. بر اساس نتایج حاصل از بررسی هیدرودینامیک حباب های تیلور در الگوی مخروطی لوله mm 40 به کمک تکنیک پردازش تصویر، این نتیجه به دست آمد که با افزایش طول حباب تیلور، طول اسلاگ مایع بین آن ها نیز افزایش و سرعت متوسط حباب کاهش می یابد. هم چنین موج های نوسانی در هر دو قطر لوله مشاهده و شناسایی شدند و سرعت حرکت آن ها به دست آمده است.