flow pattern map
در نشریات گروه مکانیک-
الگوهای جریان مایعات غیرقابل امتزاج همچنان مورد توجه تحقیقات علمی بی شماری می باشد. این به این دلیل است که مایعات با خاصیت های مختلف رفتارهای متفاوتی تحت شرایط عملیاتی متفاوت نشان می دهند. در این مطالعه، آزمایش ها در لوله افقی آکریلیک به طول m 6، قطر mm 20و با استفاده از روغن (لزجت cp 67و چگالیg/cm3872/0) و آب (لزجت cp 1و چگالی g/cm3 898/0) انجام شد. سرعت های سطحی آب و روغن به ترتیب در محدوده m/s 2/1-18/0m/s 95/0-18/0قرار دارند. در جریان دوفازی الگوی جریان ورقه ای ، الگوی جریان حبابی ، الگوی جریان مداوم ، الگوی جریان حلقوی ،الگوی جریان پراکنده آب در روغن ، الگوی جریان پراکنده روغن در آب در شناسایی شد. در این پژوهش از روغن با لزجت بسیار بالا استفاده شده که شناسایی و معرفی الگوهای جریان همچنین تاثیر لزجت بر آن از نکات قابل توجه می باشد . مقایسه الگوهای جریان در این تحقیق) روغن با لزجت بسیار بالا) با کارهای گذشته(روغن با لزجت های پایین تر) نیز از نتایج حایز اهمیت این پژوهش به حساب می آید.
کلید واژگان: الگوی جریان، لزجت بالای روغن، لوله افقی، داده تجربی، جریان دو فازی، آب و روغنMany studies have considered the flow patterns of unmixable liquids as a significant subject of a research study. It can be due to the distinct manner of liquids with different characteristic in pipe’s setting under various operating conditions. We conducted an experiment with oil (67 cp viscosity and 0.872 g/cm3 density) and water (1 cp viscosity and 0.898 g/cm3 density) in horizontal acrylic pipe with the height of 6m and diameter of 20 mm. The Superficial velocities of water and oil were in the range of 0.18-1.2 m/s and 0.95-0.18 m/s, respectively. As a result, flow patterns were identified for two phasic flow, including Stratified, Bubbly, Dual continuous, Annular, Dispersed water in oil, and Dispersed oil in water. The identification and introduction of flow patterns and the effect of viscosity on it are the considerable aspect of this study by using high viscosity oil. The comparison of flow pattern in this study (high viscosity oil) with past ones (lower viscosity oil) is also an important result.
Keywords: Flow pattern map, high viscous oil, Horizontal pipe, Experimental data, Two phase flow, Oil, water -
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Volume:14 Issue: 4, Dec 2021, PP 51 -58Pressure gradient of a two phase mixture in a horizontal pipe were experimentally investigated for water/super viscose oil mixtures. The mixture contained oil having a viscosity of 67 cp and density of 0.872 g/cm3, and pure water, flowing through an acrylic pipe having a length and diameter of 6 m and 20 mm, respectively. A high speed digital camera has been used to record visual information. Superficial velocities of water and oil were in the range between 0.18–1.2 m/s and 0.18–0.95 m/s, respectively. The experimental pressure gradient has been compared to the Al-Wahaibi correlation and two-fluid model. The absolute average error for the “two-fluid model” and Al-Wahaibi correlation have been calculated for 30% and 12%, respectively. In this investigation, a new modified correlation is developed on the basis of the Al-Wahaibi correlation, that predicts the values of pressure gradient with an absolute average error of about 9%. The pressure gradient correlation was validated extensively against 11 independent data sources. To our knowledge, this is the best pressure gradient furmola that is published for oil–water flow which includes wide range of operational conditions including fluid properties, pipe diameters and pipe materials. One of the advantages of the new proposed formula is that it also performs well for super viscosity oils.Keywords: Flow pattern map, Oil viscosity, Oil–water flow, pressure gradient
-
در پژوهش حاضر، جریان دوفازی در لوله های عمودی پلکسی گلاس به قطرهای داخلی mm 40 و mm 70 و در دو ارتفاع m 1/73 و m 3/22 در شرایط ادیاباتیک مطالعه شده اند. نقشه های الگوی جریان برای هر دو لوله ارائه شده و تاثیر قطر لوله و ارتفاع بر گذر بین الگوهای جریان بررسی شده اند. هوا و آب به عنوان سیال های کاری انتخاب شده اند و محدوده سرعت های ظاهری هوا و آب برای لوله mm 40 به ترتیب m/s 9/654 – 0/054 و m/s 0/877 – 0/015 و برای لوله mm 70 به ترتیب m/s 44/ 20 – 038/ 0 و m/s 1/530 – 0/036 می باشد. با تغییر قطر لوله از mm 40 به mm 70، محدوده مربوط به الگوی اسلاگ به طور قابل توجهی کاهش می یابد. نوع ورودی مورد استفاده در آزمایش ها «حلقوی» است که در نتیجه آن الگوی حبابی در سرعت های ظاهری کم آب در لوله mm 70 مشاهده نشد و فقط در سرعت های بالای آب، الگوی حبابی خود را نشان می داد. برای هر دو لوله، الگوهای جریان: حبابی، اسلاگ، متلاطم و حلقوی مشاهده شدند. با بررسی بیش تر و استفاده از تکنیک پردازش تصویر، الگوی حبابی در لوله mm 40 به سه الگوی فرعی پراکنده، آشفته و متراکم و الگوی اسلاگ به دو الگوی فرعی اسلاگ بزرگ و اسلاگ کوچک قابل تفکیک بودند. هم چنین الگوی شبه – حلقوی نیز به عنوان یک الگوی مستقل در لوله mm 70 مشاهده شد که در تحقیقات پیشین بدقت تحلیل و بررسی نشده است.
کلید واژگان: جریان دوفازی، لوله عمودی، نقشه الگوی جریان، شبه - حلقویIn the present research, two-phase flow is studied adiabatically in vertical plexigalss tubes with inner diameters of 40 mm and 70 mm in heights of 1.73 m and 3.22 m. Flow pattern maps are presented for both tubes and effect of diameter and height on the transition curves between flow patterns is investigated. Air and water are used as working fluids. Superficial velocities of air and water for 40 mm tube are 0.054-9.654 m/s and 0.015-0.877 m/s; and for 70 mm tube are 0.038-20.44 m/s and 0.036-1.530 m/s, respectively. By changing the tube diameter from 40 mm to 70 mm, slug pattern region shrinks considerably. Inlet is designed to be "annular" for which bubbly flow in 70 mm tube is not observed in low water superficial velocities. However, this pattern is observed in higher water and lower air superficial velocities. For both tubes, the main flow regimes observed are bubbly, slug, churn and annular. The results obtained using image processing technique show that bubbly regime in 40 mm can be divided into three sub-patterns called dispersed, agitated and agglomerated bubbly. In addition, two sub-patterns are recognized in slug regime as large slug and small slug. Also semi-annular pattern is observed as an independent flow pattern in tube with inner diameter of 70 mm which has not been analyzed accurately up to now.Keywords: Two, phase flow, vertical tube, flow pattern map, semi, annular -
در این مقاله نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده برای بررسی اثر زاویه شیب و فاصله عمودی در کانال با هندسه S شکل ارائه و تحلیل شده است. نقشه های الگوی جریان با دو معیار متفاوت، ثابت بودن زاویه شیب و تغییر طول قسمت میانی و ثابت بودن طول قسمت میانی و تغییر در زاویه شیب مقایسه شده اند. نتایج نشان دادند که با افزایش طول، گذار به الگوی جریان قالبی گردابه ای در سرعت های ظاهری بالاتری از مایع رخ می دهد و ناحیه با الگوی جریان حلقوی تکه ای مه آلود کوچکتر شده و به سمت دبی های بالاتر فاز گاز می رود. همچنین افزایش طول، منجر به بزرگتر شدن ناحیه با الگوی جریان چرن شده و در ازای آن ناحیه با الگوی جریان لخته ای گردابه ای کوچکتر می شود. با افزایش شیب نیز، گذار به الگوی جریان قالبی گردابه ای در سرعت های ظاهری بالاتر هوا صورت می گیرد و اندازه این ناحیه کاهش می یابد و همچنین اندازه ناحیه با الگوی جریان چرن بزرگتر شده و در ازای آن گستره ناحیه با الگوی جریان لخته ای کوچکتر می شود.کلید واژگان: جریان دو فازی، الگوی جریان، نقشهء جریان، هندسه S شکل، گذارAn 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.Keywords: Two, phse flow, Flow pattern, Flow pattern map, S, shaped channel, Transition line
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.