تحلیل عددی پایداری جریان دوفازی در کانالهای های افقی و عمودی

در صنایع نفت و گاز و خطوط انتقال جریان، با مواردی مواجه می-شویم که در یک مسیر بسته یا باز، دو فاز مایع و گاز در کنار هم حرکت می کنند. عوامل متعددی می تواند در آمیخته شدن یا مجزا از هم بودن دو فاز تاثیر گذار باشد که باعث تغییر رژیم جریان از حالت جریان لایه ای به جریان اسلاگ می گردد. در این پژوهش به مدل سازی و شبیه سازی جریان دوفازی لایه ای در لوله های افقی و نیز لوله های عمودی آجدار پرداخته می شود. الگوی حل جریان دو فازی روش کسر حجمی و الگوی حل آشفتگی حالت دو معادله، کا اپسیلون می باشد. جنس ماده بخش فاز گاز، هوا و جنس ماده بخش فاز مایع، آب مایع میباشد. برای تحلیل از نسخه تجاری نرم افزار فلوئنت استفاده شده است.در این پژوهش منظور از پایداری جریان دوفازی، مجزا باقی ماندن دو فاز از یکدیگر با گذشت زمان و از بین رفتن اغتشاش در سطح مشترک دو فاز است. بر اساس نتایج بدست آمده، آجدار شدن کانال و طول موج اغتشاش اولیه و ارتفاع قوسها در پایداری یا عدم پایداری جریان نسبت به کانال بدون آج موثر است. ننایج بدست آمده برای حالتهای مختلف نشان می دهد الگوی جریان مایع و گاز درکانال های عمودی رو به بالا سریع تر به سمت رژیم اسلاگ نزدیک می شود. همچنین بررسی پارامترهای مختلف اغتشاشش اولیه نشان می دهد سرعت نسبی دو فاز، کسر حجمی اولیه، طول موج اغتشاش و دامنه آن در پایداری یا ناپایدار شدن جریان موثر است.