بررسي اثر پخش عددي در شبيه‌سازي جريان دو فازي خطوط انتقال

پيش‌بيني شرايط حاكم بر خطوط انتقال، نقشي اساسي در اقتصاد انرژي و صنايع انتقال نفت و گاز از سكوها و ميادين نفتي در دريا به مراكز استخراج و پالايشگاهي دارد. در اين مقاله يك مطالعه عددي به منظور بررسي اثر پخش عددي در شبيه‌سازي جريان‌هاي دو فازي جدا از هم مايع-گاز انجام گرديده است. معادلات حاكم با بهره‌گيري از روش تسخير شاك پايستار كه بدون نياز به حل كل ميدان جريان، پيش‌بيني مناسبي از رفتار فصل مشترك بين دو فاز ارائه مي‌دهد پياده‌سازي و حل شده است. جهت گسسته‌سازي معادلات، به علت دقت و اعتبارسنجي مناسب با فيزيك جريان روش مركزي مرتبه اول انتخاب شده است. بررسي نتايج نشان مي‌دهد كه محدوده‌ي پايداري بدست آمده از اين روش براي جريان‌هاي با طول موج بلند و دامنه كوچك منطبق بر محدوده‌ي پايداري كلاسيك كلوين-هلمهولتز و واقعيت جريان مي‌باشد. اما با كوچك شدن طول موج‌ها، محدوده پايداري مدل با وجود انطباق بر محدوده‌ي پايداري كلاسيك از واقعيت جريان تبعيت نمي‌كند. در اين مطالعه مسئله واتر فاست به عنوان يك مسئله بنيادين در مكانيك سيالات دو فازي انتخاب و بصورت عددي در يك كد فرترن پياده‌سازي شده است. نتايج حاصل از افزودن پخش عددي به مدل استاندارد نشان مي‌دهد كه اغتشاش ناشي از طول موج كوتاه كه موجب رشد ناپايداري‌هاي غيرفيزيكي در ميدان حل گرديده بود با بهره‌گيري از مدل جديد بر فيزيك جريان منطبق و حلي همگرا به دست آمده است.