تحلیل هیدرودینامیکی جریان دو فازی در خطوط انتقال با استفاده از روش طیفی

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 78

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MSTJ-27-107_003

تاریخ نمایه سازی: 24 آذر 1402

چکیده مقاله:

مطالعه شرایط حاکم بر خطوط انتقال جریان سیال، نقشی اساسی در صنایع، اقتصاد انرژی و مولفه های وابسته به آن دارد. پیش بینی رفتار فصل مشترک در جریان دو فازی لایه ای و چگونگی اثر کشش سطحی در شکل گیری آن یکی از چالش های اساسی در مسائل مربوط به جریان سیال است. در مطالعه حاضر از روش طیفی به منظور حل معادلات و شبیه سازی آن ها استفاده شده است. در این شبیه سازی دو سیال متحرک در فازهای متفاوت بصورت موازی و در طول یک کانال در حال پیشروی در نظر گرفته شده اند. به منظور افزایش دقت مدل دو فشاری همراه با کشش سطحی موثر بر آن در شبیه سازی انتخاب شده است. جهت بررسی رفتار طول موج در فصل مشترک دو فاز یک اغتشاش کوچک به آن القا و نتایج بصورت عددی و تحلیلی ارائه گردیده است. در بخش مطالعه عددی، روش طیفی با استفاده از یک تابع مثلثاتی به منظور حل معادلات حاکم به کار گرفته می شود. در روش طیفی به منظور خطی سازی مولفه های غیرخطی از روش نیوتنی استفاده گردیده است. به منظور ارزیابی دقت روش طیفی، معادلات با یک روش اختلاف محدود نیز حل می گردند. در ادامه و به منظور اعتبارسنجی مدل، نتایج حاصل از روش های طیفی و اختلاف محدود با حل دقیق مورد مقایسه قرار می گیرند. نتایج این مقایسه نشان می دهد که روش طیفی دقیق ترین روش در پیش بینی محدوده ناپایداری میدان حل می باشد. این برتری نشان دهنده توانایی روش طیفی در حل مسائل جریان دو فازی بوده که قابلیت تعمیم به هندسه های پیچیده در شبیه سازی های کاربردی را دارا خواهد بود.

نویسندگان

ایمان عباسپور

استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)

کامبیز دیوسالار

استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه علوم دریایی امام خمینی(ره)

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • O. Bratland, Pipe flow ۲: multi-phase flow assurance. Ove Bratland, ...
  • G. B. Wallis, One-dimensional two-phase flow. McGraw-Hill Companies, ۱۹۶۹ ...
  • I. Abbaspour and V. Shokri, "Hyperbolic analysis to determine the ...
  • V. Shokri and K. Esmaeili, "Effect of liquid phase compressibility ...
  • V. Bertola, Modelling and experimentation in two-phase flow. Springer, ۲۰۱۴ ...
  • M. R. Ansari and A. Daramizadeh, "Slug type hydrodynamic instability ...
  • K. Mishima and M. Ishii, "Theoretical Prediction of Onset of ...
  • E. O. Brigham, The fast Fourier transform and its applications. ...
  • A. Clausse and M. L. d. Bertodano, "Natural modes of ...
  • M. Ansari and V. Shokri, "New algorithm for the numerical ...
  • J. D. Ramshaw and J. A. Trapp, "Characteristics, Stability, and ...
  • I. Abbaspour, V. Shokri, and M. Abbasi, "A comparison between ...
  • W. D. Fullmer, V. H. Ransom, and M. A. Lopez ...
  • R. H. Pletcher, J. C. Tannehill, and D. Anderson, Computational ...
  • I. Abbaspour and V. Shokri, "Simulation of slug flow initiation ...
  • L.-J. Guo, G.-J. Li, and X.-J. Chen, "A linear and ...
  • R. Issa and M. Kempf, "Simulation of slug flow in ...
  • Y. Li, M. Hosseini, H. Arasteh, D. Toghraie, and S. ...
  • T. Dinh, R. Nourgaliev, and T. Theofanous, "Understanding the ill-posed ...
  • V. H. Ransom and D. L. Hicks, "Hyperbolic two-pressure models ...
  • J. Yström, "On two-fluid equations for dispersed incompressible two-phase flow," ...
  • J. H. Song and M. Ishii, "On the stability of ...
  • M. Ishii, "Thermo-fluid dynamic theory of two-phase flow," STIA, vol. ...
  • H. Pokharna, M. Mori, and V. H. Ransom, "Regularization of ...
  • W. D. Fullmer, V. H. Ransom, and M. A. L. ...
  • H. B. Stewart, "On the mathematics of multifield flow," Journal ...
  • G. Hanyang and G. Liejin, "Stability of stratified flow and ...
  • Z. Fan, F. Lusseyran, and T. J. Hanratty, "Initiation of ...
  • A. E. Dukler and J. Fabre, "GAS-LIQUID SLUG FLOW," vol. ...
  • M. Lu, "Experimental and computational study of two-phase slug flow," ...
  • P. Han and L. Guo, "Numerical simulation of terrain-induced severe ...
  • A. Alwazzan and C.-F. Than, "Linear stability analysis and experimental ...
  • Z. Gu and L. Guo, "Simulation of horizontal slug-flow pneumatic ...
  • J. Liao, Modeling two-phase transport during cryogenic chilldown in a ...
  • J. Liao, R. Mei, and J. F. Klausner, "A study ...
  • Y. Salhi, E.-K. Si-Ahmed, J. Legrand, and G. Degrez, "Stability ...
  • M. Ansari and V. Shokri, "Numerical modeling of slug flow ...
  • C. Canuto, M. Y. Hussaini, A. Quarteroni, and A. Thomas ...
  • J. P. Boyd, Chebyshev and Fourier spectral methods. Courier Corporation, ...
  • L. M. Milne-Thomson, Theoretical hydrodynamics. Courier Corporation, ۱۹۹۶ ...
  • G. Yadigaroglu and G. F. Hewitt, Introduction to multiphase flow: ...
  • M. Bonizzi and R. I. Issa, "On the simulation of ...
  • A. Harten, "High resolution schemes for hyperbolic conservation laws," Journal ...
  • نمایش کامل مراجع