مدل سازی جریان های جابه جاشونده اختلاطی در لوله های شیب دار

این پژوهش به بررسی جریان اختلاطی دو مایع با چگالی های مختلف به صورت سه بعدی در لوله شیب دار می پردازد. نتایج این پژوهش می تواند در بهبود تکنیک های مربوط به حفاری چاه های نفت مفید واقع گردد. با مدل سازی جریان اختلاطی دو مایع با استفاده از نرم افزارهای گمبیت و فلوئنت به تحلیل این نوع جریان پرداخته شده است. با در نظر گرفتن کارهای تجربی انجام شده، در این مدل سازی فرض شده است سیال سنگین در بالای لوله و سیال سبک در پایین آن قرار دارد و سیال سنگین با سرعت ورودی ثابت از بالای لوله وارد آن می شود. با تغییرات سرعت ورودی، چگالی سیال سنگین و شیب لوله به بررسی رفتار جریان پرداخته و با نتایج عددی پیشین مقایسه گردیده است. با به دست آوردن فصل مشترک دو سیال، سرعت و مساحت آن را به دست آورده و به بررسی نحوه ی وابستگی آن ها با سرعت ورودی، چگالی سیال سنگین و شیب لوله پرداخته شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که با افزایش سرعت ورودی در زاویه های مورد بررسی، میزان پیش روی سیال سنگین در سبک افزایش می یابد و با کاهش عدد اتوود در شیب 45 درجه، افزایش سرعت ورودی و شیب لوله نوسانات سرعت فصل مشترک بیش تر می گردد. همچنین ملاحظه گردید در شیب 45 درجه مساحت فصل مشترک در بعضی از زمان ها تقریباً مستقل از عدد اتوود است. این نتایج با پژوهش های پیشین تطابق مطلوبی دارد.