بررسي تجربي اثر فاصله عمودي و زاويه شيب كانال S شكل بر الگوي جريان دوفازي

An Experimental Investigation on the Effect of Vertical Distance and Inclination Angle of S-Shaped Channel on Two-Phase Flow Patterns

در اين مقاله نتايج حاصل از آزمايش هاي انجام شده براي بررسي اثر زاويه شيب و فاصله عمودي در كانال با هندسه S شكل ارايه و تحليل شده است. نقشه هاي الگوي جريان با دو معيار متفاوت، ثابت بودن زاويه شيب و تغيير طول قسمت مياني و ثابت بودن طول قسمت مياني و تغيير در زاويه شيب مقايسه شده اند. نتايج نشان دادند كه با افزايش طول، گذار به الگوي جريان قالبي گردابه اي در سرعت هاي ظاهري بالاتري از مايع رخ مي دهد و ناحيه با الگوي جريان حلقوي تكه اي مه آلود كوچكتر شده و به سمت دبي هاي بالاتر فاز گاز مي رود. همچنين افزايش طول، منجر به بزرگتر شدن ناحيه با الگوي جريان چرن شده و در ازاي آن ناحيه با الگوي جريان لخته اي گردابه اي كوچكتر مي شود. با افزايش شيب نيز، گذار به الگوي جريان قالبي گردابه اي در سرعت هاي ظاهري بالاتر هوا صورت مي گيرد و اندازه اين ناحيه كاهش مي يابد و همچنين اندازه ناحيه با الگوي جريان چرن بزرگتر شده و در ازاي آن گستره ناحيه با الگوي جريان لخته اي كوچكتر مي شود.

An experimental investigation is conducted to study the effect of vertical distance and inclination angle of a S-shaped channel on two-phase flow patterns. Five flow patterns of vortex plug, vortex slug, vortex wavy-annular, churn and mist packet annular were observed. Flow pattern maps were obtained for each case and then compared based on the different vertical distance and inclination angle to perform a parametric study. Increasing mid-section length and inclination angle cause the transition to vortex plug flow pattern to occur at higher liquid velocities as well as a greater area of churn flow pattern at the expense of smaller vortex slug flow pattern area. However, increasing mid-section length and decreasing inclination angle, ends in smaller area of mist packet annular area. It is revealed that for higher mid-section lengths, effect of increasing inclination on shifting transition lines between flow patterns is more determining.