مطالعه تجربي نمودارهاي جريان دوفازي گاز-مايع در شيب هاي متوالي يك زانويي بزرگ

Experimental study of gas-liquid two-phase flow in the consecutive inclinations of alarge bend

در تحقيق حاضر به مطالعه تجربي رژيم ها و نمودار هاي جريان دوفازي آدياباتيك آب-هوا در شيب هاي متوالي كانالي به شكل يك زانويي بزرگ و همچنين قسمت هاي افقي بالادست و پايين دست اين زانويي پرداخته شده است. نتايج به‌دست آمده نشان مي دهند كه ناحيه مربوط به رژيم جريان حبابي طويل بدون تاثير از تغييرات شيب كانال، براي هر سه مقطع شيب دار كاملاً بر هم منطبق مي باشد. همچنين با كاهش شيب كانال در طول مسير، گذار از رژيم جريان مه آلود گردابه اي به حلقوي مه آلود، به دبي هاي بالاتر جريان گاز منتقل مي شود. رژيم جريان حلقوي تنها در شيب اول مشاهده مي شود. رژيم جريان اسلاگ در قسمت افقي بالادست زانويي، براساس رشد ناهمواري هاي سطح مشترك و در قسمت افقي پايين دست توسط حباب هاي تيلور ايجاد مي‌شود. با اين وجود، افزايش دبي جريان مايع، سبب رشد ناحيه مربوط به رژيم جريان اسلاگ در هر دو قسمت مي‌شود. علاوه بر موارد فوق نحوه تغييرات كسر حجمي فاز گاز با دبي فازها در مقطع ورودي نيز مورد توجه قرار گرفته است.

Experimental investigation of two-phase air-water flow was conducted at consecutive inclinations of a large bend (with three equal slopes in respect to each other) and including the horizontal sections of the inlet and outlet of the bend. The results show that the elongated bubble regime flows without any effect of duct inclination change and consistent for all three zones of horizontal sections of before and after the bend and the bend itself. It was also noticed, as the duct inclination decreases along the route, vortex misty flow transmits to misty annular flow at higher gas flow rates. The annular flow regime was noticed only at the first slop of the bend. Slug flow was observed at the horizontal sections upstream and downstream of the bend. The slug flow at the upstream generated by the interfacial instabilities but at the downstream formed by Taylor bubbles. Slug flow area in the flow diagram increases as liquid flow rate increase at both horizontal sections. In addition, the void fraction change rate with phases mass flow rate was considered at the duct inlet.