يك مدل پيش‌بيني سايش ذرات جامد درون زانويي استاندارد در جريان چندفازي با الگوي كف‌آلود

در اين مقاله، يك مدل جديد براي پيش‌بيني ميزان سايش درون زانويي استاندارد براي الگوي جرياني كف‌آلود توسعه داده شده است. با استفاده از آناليز ابعادي، گروه‌هاي بي‌بعد حاكم بر پديده سايش به‌صورت پارامترهاي نسبت سرعت‌هاي ظاهري گاز به مايع (VSG/VSL)، عدد رينولدز بر حسب خواص ميانگين مايع و گاز (Rem)، نسبت قطر ذره به قطر زانويي (dp /D) و پارامتر بي‌بعد سايش (ER ρG D2) استخراج شده‌اند. سپس با استفاده از تكنيك رگرسيون فرآيند گوسي، يك مدل پارامتريك پيش‌بيني ميزان سايش بين پارامترهاي بي‌بعد برقرار شده است. در مدل ارائه شده، پارامتر بي‌بعد نسبت سرعت‌هاي ظاهري گاز به مايع به‌عنوان فاكتور انحراف جريان كف‌آلود از خواص ميانگين جريان دو فازي و تأثير آن در ميزان سايش لحاظ گرديده است. براي شرايط مختلف سرعت‌هاي ظاهري مايع و گاز، قطر ذره و ويسكوزيته مايع، نتايج حاصل از مدل با داده‌هاي تجربي اعتبارسنجي شده است. نتايج نشان مي‌دهند بيش از 87% پيش‌بيني‌هاي حاصل از مدل، خطاي كمتر از 30% دارند. همچنين، با مقايسه عملكرد مدل با مدل‌هاي پيشين موجود، مشاهده شده ميزان خطاي مدل ارائه شده نسبت به داده‌هاي تجربي، خيلي كمتر از ساير مدل‌هاي موجود است. اين نتايج دقت و كارآيي مدل ارائه شده در پيش‌بيني ميزان سايش براي الگوي جرياني كف‌آلود را نشان مي‌دهند. در نهايت، مدل ارائه شده جهت استخراج سرعت‌هاي مجاز مايع و گاز در الگوي جرياني كف‌آلود بكار گرفته شده است. تأثير پارامترهاي مختلف نظير اندازه زانويي و ذره، ويسكوزيته مايع و فشار جريان گاز بر ميزان سايش و سرعت‌ مجاز سيال در جريان كف‌آلود بررسي و تحليل شده است.