مطالعه تجربي تاثير كانال هاي تپه اي و دره اي شكل بر جريان گاز-مايع

Experimental investigation of the effect of hilly-terrain duct on gas-liquid flow

در اين مطالعه، جريان دوفازي آب و هوا در كانال‌هايي به شكل تپه و دره، به صورت آزمايشگاهي بررسي شده است. مطالعات براي يك تپه و يك دره متشكل از قسمت هاي شيب دار o5/7± و قسمت هاي افقي به عنوان بالادست و پايين دست تپه و دره انجام شده است. مطالعات پيشين، تنها محدوده جريان اسلاگ را در قسمت هاي تپه و دره بررسي كرده اند. در اين مطالعه، نقشه كامل جريان دوفازي و منحني رفتار فشار براي تپه و دره و همچنين محدوده اسلاگ بالادست و پايين دست تپه و دره براي بررسي اثر تپه و دره بر بالادست و پايين دست به دست آمده است. چهار رفتار متفاوت از اسلاگ در عبور از دره و دو رفتار طي عبور از تپه مشاهده شد. تمام دسته بندي ها، بر محدوده اسلاگ قسمت بالادست و پايين دست، به منظور مشاهده ارتباط كيفي بين آن ها نشان داده شده است. در سرعت هاي پايين گاز، الگوهاي جريان و رفتار فشار مسير تپه و دره با يكديگر تفاوت دارند. با افزايش سرعت گاز، اين تفاوت ها كمتر مي شود. به عبارتي، در سرعت هاي بالاي گاز، تپه و دره اثر مشابهي بر جريان دارند.

This study is an experimental investigation of two-phase water-air flow in hilly-terrain duct. The inclination angles for hill and valley configuration is ±7.5o. Review of the related literature shows their results are limited to slug regime only. In the present study, flow regime map and pressure traces are investigated. This study reveals that the possible slug flow behavior categories exist along a valley and hill configuration are four and two, respectively. In an attempt to relate the qualitative flow behavior at a valley and hill to the flow pattern maps of upstream and downstream, this qualitative classification is superimposed on flow pattern maps where obtained independently for the upstream and downstream sections. The results show, flow has different behavior in hill in compare to valley at relatively low gas flow rates. However, at higher gas velocity, difference between hill and valley behavior decreases. It can be concluded, that the effect of hill and valley behavior are similar on flow regime at relatively high gas flow rates.