تحلیل عددی جریان دو فاز گاز-جامد درون لوله

تحلیل عددی جریان دو فاز گاز-جامد در یک لوله به قطر ‏‎d=0.192m‎‏ و به طول ‏‎l=20d‎‏ و با استفاده از ذرات با قطر ‏‎d=64m‎‏ و همچنین قطرهای کمتر و با چگالی ‏‎pp=2450kg/m3‎‏ و در سه حالت افقی، مایل با زاویه 45درجه و حالت عمودی و در حضور جاذبه زمین صورت پذیرفت.سرعت فاز گاز از مقدار ‏‎3.5m/s‎‏ تا مقدار ‏‎13m/s‎‏ ، فلاکس جرمی فاز جامد از مقدار 0 تا ‏‎141kg/m2s‎‏ و نسبت دبی جرمی فاز جامد به گاز از مقدار 4/0 تا 12 تغییر داده شد. در هر حالت تاثیر پارامترهای مختلف از جمله دبی جرمی فاز جامد، سرعت فاز گازی و قطر ذرات بر روی افت فشار کلی ، درصد حجمی فاز جامد و شدت آشفتگی میدان جریان بدست آمدند.در هر حالت ابتدا دبی جرمی فاز جامد ثابت نگه داشته شد و سرعت فاز گازی از مقدار ‏‎13m/s‎‏ تا ‏‎3.5m/s‎‏ تغییر داده شد و سپس بایک سرعت ثابت فاز گازی دبی جرمی فاز جامد افزایش داده شد.در حالت عمودی گرادیان افت فشار نسبت به حالت افقی بیشتر بوده اما غلظت و توزیع ذرات به صورت یکنواخت و متقارن می باشد که در حالت افقی بعلت وجود جاذبه زمین هیچ تقارنی مگر در حالت بسیار رقیق وجود ندارد و غلظت ذرات در نیمه پایین لوله بیشتر می باشد. همچنین تغییرات قابل ملاحظه ای بر شدت آشفتگی در نسبتهای حمل بالا مشاهده می شود و مقدار آن در نیمه پائینی لوله شدیدتر می باشد. پروفیل سرعت هم در حالت افقی تقارن خود را از دست می دهد و مقدار آن در نیمه پائینی بعلت غلظت بیشتر ذرات کمتر از نیمه بالایی لوله می باشد.