two phase flow
در نشریات گروه مهندسی شیمی، نفت و پلیمر-
مجله پژوهش نفت، پیاپی 139 (بهمن و اسفند 1403)، صص 141 -147حضور حباب در عمده جریان های دوفازی گاز-مایع خودنمایی می کند. اندازه گیری کسر حباب در صنایع مختلف مانند هسته ای، شیمیایی و پتروشیمی درک مفیدی از توزیع فازها در یک سیستم چندفازی خواهد داد. اندازه گیری کسر حباب می تواند منجر به بهبود طراحی، بهره برداری و نگهداری فرآیندهای صنعتی در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، راکتورهای شیمیایی، مبدل های حرارتی، نیروگاه های زمین گرمایشی و غیره شود. در موارد زیادی حباب ها به صورت همگن در سیال مایع پخش می شوند که اندازه گیری کسر حباب را با خطای بالایی همراه می کند. در این کار تحقیقاتی برای اجتناب از خطای سیستماتیک نوسان در قرارگیری کسر یکسانی از حباب در مسیر پرتو گامای عبوری از لوله جریان از یک باریکه پهن گاما در تلفیق با یک آشکارساز صفحه تخت استفاده گردید. در ادامه در محیط شبیه سازی مونت کارلو با استفاده از محاسبه چگالی عددی حباب در حجمی ثابت و بهره گیری از نمودار کالیبراسیون، کسر حباب برحسب چگالی عددی به ازای مقادیر مختلف شعاع حباب مقدار کسر حباب محاسبه گردید. پس از اعتبارسنجی کد با استفاده از مقایسه نتایج طیف تولیدی از کد با طیف نمونه مرجع یک تیوب اشعه ایکس، نمودار تغییرات چگالی عددی برحسب کسر حباب در شعاع های مختلف گویای توانایی روش ارائه شده در این کار تحقیقاتی برای تفکیک مقادیر مختلف کسر حباب به ازای شعاع های مختلف می باشد.کلید واژگان: اندازه گیری، کسر حباب، جریان دوفازی، فن آوری گاما، آشکارساز صفحه تختPetroleum Research, Volume:34 Issue: 139, 2025, PP 141 -147The presence of bubbles is evident in most two-phase gas-liquid flows. The measurement of void fraction in various industries, such as nuclear, chemical and petrochemical, provides valuable insight into the distribution of phases in a multiphase system. This understanding can lead to the improvements in the design, operation and maintenance of industrial processes in sectors like oil and gas, petrochemicals, chemical reactors, heat exchangers, and geothermal power plants. In many cases, bubbles are evenly distributed in the liquid, creating uncertainty in measurements. To address this issue, this research utilized a wide gamma beam in conjunction with a flat panel detector to minimize systematic errors caused by fluctuations in bubble placement along the path of the gamma ray passing through the flow tube. Next, in the Monte Carlo simulation environment, the numerical density of the bubble is calculated in a fixed volume. Using the calibration chart, the fraction of the bubble is determined in terms of the numerical density for various bubble radius values. Ultimately, after validating the code by comparing the results of the spectrum produced from the code with the spectrum of a reference sample from an X-ray tube, the graph displaying numerical density changes in terms of bubble fraction at different radii demonstrates the method’s ability to distinguish varying amounts of bubble fraction for different radii.Keywords: Measurement, Void Fraction, Two-Phase Flow, Gamma Technique, Flat Panel Detector, Monte Carlo Simulation
-
سامانه های ریزسیال، سیستم هایی هستند که در آن ها مقادیر بسیار کم سیال به وسیله کانال هایی در ابعاد میکرومتر کنترل می شود. در این پژوهش، کارکرد یک سامانه ریزسیال برای جداسازی اسپرم های متحرک با شبیه سازی به وسیله روش دینامیک سیالات محاسباتی و استفاده از ماژول جریان دوفازی، بررسی شده است. این تراشه، دارای سه کانال ورودی و سه کانال خروجی است که در این هندسه، عرض کانال اصلی در انتهای کانال نسبت به ابتدای آن افزایش یافته است. در ادامه، برای بهبود بازدهی تراشه، عرض کانال جمع آوری بافر تغییر داده شده است تا از هدررفت بافر حاوی اسپرم های متحرک جلوگیری شود و بازدهی جداسازی افزایش یابد. مشاهده شده است که با 4 برابرکردن عرض کانال خروجی بافر نسبت به عرض کانال های ورودی، حجم بافر در کانال خروجی نمونه به 1 درصد کاهش پیدا می کند و این طرح به عنوان طرح مناسب برای جداسازی اسپرم های متحرک انتخاب شده است.کلید واژگان: ریزسیال، ناباروری، اسپرم های متحرک، شبیه سازی، جریان دوفازیNowadays, infertility is one of the significant concerns of the World Health Organization (WHO), contributing to a large portion of its annual expenditure. Recent studies reveal that approximately 15% of couples worldwide (more than 50 million couples) encounter infertility problems that are caused by defects in the male or female fertility factors. Although medical advancements have successfully helped a lot of couples with their infertility by assisted reproductive technologies (ART), sperm selection, a crucial stage in ART, has remained challenging. Microfluidic devices are systems that control the movement of minute amounts of fluid using channels in micrometer dimensions, which have a wide range of applications, especially in medicine. This technology can help to enhancethe quality of sorted sperm and be applied to boost our knowledge of sperm behavior and effects of different sperm selection mechanisms within the ART. Here, the efficiency of a microfluidic device having an application in the separation of motile sperm was studied using computational fluid dynamics method and its two-phase-flow module. Laminar flow and Level-set modules were used in this simulation. The mentioned device has three input and three output channels, two channels for sample media and one for buffer. Furthermore, it has a main separation channel, which width becomes wider gradually from the beginning to the end. Thus, output channels have wider width. After simulation, the results were validated using the results of previous experimental and simulation works in this matter. Afterward, to increase the device’s efficiency, the width of the output channel used for the buffer is being altered which prevents the wasting of the motile sperm in buffer. Simulation has shown that increasing the buffer output’s width by 4 times of input fluids channel’s width would cause decreasing the volume fraction of buffer in sample’s outlet to 1%. Therefore, this geometry is presented as the appropriate geometry for separation of motile sperm. In further studies, it is suggested that the last device be manufactured and studied to be validated its efficiency by experiment.Keywords: Microfluidics, Infertility, Motile Sperm, Simulation, Two-Phase Flow
-
تعیین المان حجمی نماینده از اهمیت بالایی برخوردار است. این چالش در تعریف المان حجمی نماینده به دلیل ضرورت تعیین دقیق ویژگی های پتروفیزیکی نمونه های متخلخل، نقش بسیار حیاتی ایفا می کند. در این تحقیق، روش های فیزیک سنگ دیجیتال برای تعیین المان حجمی نماینده در نمونه ای ماسه سنگی استفاده شد. ابتدا، با استفاده از الگوریتم های پردازش تصویر از جمله حذف نوفه، تقسیم بندی و برش، 10 زیرنمونه به صورت منظم از نمونه اصلی استخراج شد. ویژگی های پتروفیزیکی و خواص جریان دوفازی آب-نفت از جمله میزان تخلخل موثر، تخلخل کل، پیچش، تراوایی مطلق، تراوایی نسبی، میزان نفت باقی مانده، بیشینه تراوایی نسبی آب و نقاط تلاقی در نمودارهای تراوایی نسبی آب و تراوایی نسبی نفت برحسب اشباع آب برای هر زیرنمونه با استفاده از پردازش تصویر و مدل سازی شبکه حفرات محاسبه شد. با رسم نمودارهای مختلف برای پارامترهای مختلف بر حسب اندازه زیرنمونه ها، المان حجمی نماینده تقریبا 6003 تعیین شد. انتخاب مناسب المان حجمی نماینده دقت مدل سازی و شبیه سازی را افزایش می دهد و درعین حال در مطالعات، هزینه و زمان را کاهش می دهد. این نتایج نشان می دهند که استفاده از روش های فیزیک سنگ دیجیتال برای تعیین المان حجمی نماینده جهت تحلیل های بیشتر اهمیت بسیار زیادی دارد. انتخاب نادرست آن ممکن است به نتایج غلط در فرآیند های دینامیک مانند شبیه سازی فرآیند تزریق آب در مقیاس بینجامد. در مقایسه با دیگر روش های تعیین المان حجمی، در این روش از خواص دینامیکی علاوه بر خواص استاتیکی استفاده شده است و در پایان نتایج به دست آمده برای هر خصوصیت با یکدیگر مقایسه شده است که موجب برتری این روش نسبت به سایر روش ها می باشد.
کلید واژگان: فیزیک سنگ دیجیتال، المان حجمی نماینده، جریان دوفازی، پردازش تصویر، روش مدل سازی حفراتDetermining the representative elementary volume (REV) is crucial for accurately assessing the petrophysical properties of porous samples. This study used digital rock physics methods on a sandstone sample to establish the REV. The process involved extracting 10 subsamples from the original sample using image processing techniques like denoising and segmentation. Petrophysical and two-phase flow properties such as effective porosity, total porosity, tortuosity, effective permeability, relative permeability, residual oil saturation, maximum water relative permeability, intersection points in relative permeability curves for water and oil, as well as the average pore radius, average throat radius, and coordination number were calculated for each sub-sample using image processing and pore network modeling. The REV was estimated to be around 6003, which helps in improving modeling accuracy and reducing costs and time in studies. This highlights the importance of digital rock physics in determining REV for further analysis.
Keywords: Digital Rock Physics, Representative Elementary Volume, Two-Phase Flow, Image Processing, Pore Network Modeling -
Water management is essential because of its effect on the performance and durability of the polymer electrolyte membrane (PEM) fuel cells. This paper studies the flow in the cathode gas diffusion layer (GDL) of a PEM fuel cell using a non-isothermal two-phase model. For this purpose, the conservation equations of mass, momentum, energy, and other auxiliary equations have been solved numerically and validated with data available in the papers. The results show that the pressure variation of the gas mixture (P_g) along the cathode GDL is negligible, while the capillary pressure (P_c) is significant. An increase in the pressure of the cathode channel as well as the porosity of GDL leads to an increase in the concentration of oxygen in the cathode catalyst layer, but by increasing the porosity coefficient of the electrodes from 0.4 to 0.7, the effective thermal conductivity of the fuel cell decreases and the maximum temperature of the fuel cell increases by about 1K. The flow of liquid water and the consequent saturation are higher in the vicinity of the cathode catalyst layer, but due to evaporation, their amount decreases as approach the channel. In the current density range of 0.6< j< 1A/cm^2, the α parameter (which is defined as the ratio of the water entering from the membrane to the catalyst to the water produced due to the reaction) is nearly equal to 1.2, as a result, the water entering the cathode GDL increases proportionally to the current density.Keywords: PEM fuel cell, water transpot, cathode GDL, two-phase flow
-
This paper presents a control volume finite element model (CVFEM) to simulate simultaneous flow of two immiscible fluids in non-deformable porous media. The method is fully conservative at the local and global level. It keeps the data structure of the common finite element method (FEM). A pressure-based formulation is presented in this paper. The proper choice of primary unknown variables is a critical step in developing an efficient solution of the multiphase subsurface flow problems. Pressure-based models are one of the common choices to this end. This type of models consists of strong nonlinear terms and encounters convergence difficulties when the Jacobian matrix are poorly approximated. The most severe problem is related to the relative permeability term that appears as a function of volume fraction (or degree of saturation) of the wetting phase. Since water saturation is not a primary unknown variable, the relative permeability terms become a function of two primary unknowns, i.e. wetting and non-wetting pressures, together. A fully implicit first order accurate finite difference scheme is employed for temporal discretization of the equations. A full Newton method with exact Jacobian is considered in this work, and a rapid convergence has been achieved. The model is used to simulating a five-spot problem in a block heterogenous porous medium.
Keywords: Two-phase flow, Porous media, Pressure-based solution, Relative permeability -
آسیب سازند در اطراف دهانه چاه از مرحله حفاری چاه و تا برداشت از چاه با استفاده از روش های ازدیاد برداشت ثالثیه می تواند اتفاق بی افتد. جهت حفظ توان تولید چاه و از بین بردن آسیب سازند نیاز به شناخت دقیق عوامل ایجادکننده آسیب است. در این مقاله، شبیه سازی عددی رفتار تولید در اطراف یک مشبک در حالت تک فاز و دو فاز و همچنین، بررسی تاثیر هندسه مشبک کاری در آسیب سازند با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه براین، میزان آسیب سازند به علت نفوذ گل حفاری در درون مشبک ها آنالیز شده است. نتایج شبیه سازی با استفاده از داده های موجود در مقالات اعتبارسنجی شد و نتایج از انطباق مناسبی برخوردار می باشند. مدل شبیه سازی جریان تک فاز سیال در اطراف مشبک ها و همچنین مدل سازی نفوذ فیلترات گل حفاری به داخل سازند با استفاده از نرم افزار کامسول انجام شده و شبیه سازی جریان دوفازی در اطراف مشبک ها و تخمین آسیب سازند ناشی از آنها با استفاده از مدل حجم سیال (VOF) و توسط نرم افزار فلونت انجام گرفته است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که وجود ناحیه متراکم شده در اطراف مشبک تاثیر زیادی در افت فشار اضافی خواهد داشت. همچنین، تاثیر قطر و طول مشبک به خوبی آنالیز شده است. میزان افت فشار در اطراف مشبک هنگام وجود جریان چند فازی بیشتر از افت فشار جریان تک فازی است. پروفایل نفوذ فیلتراسیون گل حفاری در درون مشبک ها آنالیز گردید و نتایج نشان می دهند که در حالت مشبک های تمیز و با تراوایی بالا نفوذ فیلتراسیون عمیق تر است.
کلید واژگان: آسیب سازند، شبیه سازی عددی، مشبک کاری، نفوذ فیلتراسیون گل حفاری، جریان دو فازیFormation damage in hydrocarbon reservoirs around the wellbore is inevitable, and it can happen from the earliest stages of drilling to the latest hydrocarbon recovery stages by tertiary enhanced recovery methods. Numerical simulations of production behavior around wellbore perforation in single-phase and two-phase states have been conducted by the CFD method to investigate the effect of perforation geometry on formation damage. Moreover, formation damage due to drilling mud penetration into the perforations by dispersion mechanism has also been analyzed. The results of the simulation were validated in good accordance with the published data. Based on simulation results, although perforations enhance the drilling mud penetration damage, especially for perforation lengths up to 20 cm, they can effectively reduce perforation skin if they become adequately cleaned. Perforation density, length, and diameter have the most pronounced effect on reducing the skin factor. There is almost a linear relationship between skin factor and clean perforation diameter. Since larger diameters come with shorter lengths, perforation optimization is required according to casing material, hole size, rock mineral, and perforation technology available.
Keywords: Formation Damage, perforation, drilling mud filtration penetration, Two-Phase Flow, Numerical Simulation -
This study used the lattice Boltzmann method (LBM) to evaluate water distribution in the gas diffusion layer (GDL) of cathode PEM fuel cells (PEMFCs) with porosity gradient. Due to the LBM’s capability of parallel processing with a GPU and the high volume of computing necessary, especially for small grids, the GPU parallel processing was done on a graphics card with the help of CUDA to speed up computing. The two-phase flow boundary conditions in the GDL are similar to the water transfer in the GDL of the PEMFCs. The results show that capillary force is the main cause of water transfer in the GDL, and gravity has little effect on the water transfer. Also, the use of GPU parallel processing on the graphics card increases the computation speed up to 17 times, which has a significant effect on running time. To investigate the gradient of porosity of GDLs with different porosity gradients, but the same average porosity coefficient and the same particle diameter have been evaluated. The simulation results show that the GDL with a 10% porosity gradient compared to the GDL with uniform porosity results in a 20.2% reduction in the amount of liquid water in the porous layer. Hence, increasing the porosity gradient of the GDL, further decreases the amount of liquid water in the porous layer. So, for the GDL with a porosity gradient of 14% this decrease is 29.8% and for the GDL with porosity gradient 18.5% this decrease is 38.8% compared to the GDL with uniform porosity.Keywords: PEM fuel cell, Lattice Boltzmann Method, Gas Diffusion Layer, two-phase flow, GPU parallel processing, porosity gradient
-
Separation of suspended droplets in a fluid flow has been a great concern for scientists and technologists. In the current study, the effect of the surface roughness on flow field and the performance of a gas-oil cyclone is studied numerically. The droplets and the turbulent airflow inside the cyclone are considered to be the discrete and continuous phases respectively. The Reynolds stress model (RSM) is employed to simulate the complex, yet strongly anisotropic, flow inside the cyclone while the Eulerian-Lagrangian approach is selected to track droplet motion. The results are compared to experimental studies; according to the results, the tangential and axial velocities, pressure drop, and Euler number decrease when the surface roughness increases. Moreover, the cyclone efficiency drops when the vortex length decreases as a result of a rise in surface roughness. The differences between the numerical and experimental results become significant at higher flow rates. By calculating the impact energy of droplets and imposing the film-wall condition on the walls, splash does not occur.Keywords: Roughness, Reynolds Stress Tensor, Eulerian-Lagrangian, Oil-Gas Cyclone, Two-phase flow
-
با توجه به اهمیت اندازه گیری جریان های چند فازی در صنایع نفت، گاز، پالایش و پتروشیمی، در این مطالعه به امکان سنجی روش های مختلف اندازه گیری جریان دوفازی آب و هوا پرداخته شده است. مدار جریان دو فازی مورد استفاده و تجهیزات آن شامل دبی سنج روزنه ای و مانومتر جیوه ای، با توجه به استانداردهای مربوطه طراحی و ساخته شد. در مدار دوفازی طراحی شده، دبی هر یک از فازهای آب و هوا قبل از ورود به ناحیه اختلاط و تشکیل جریان دوفازی با استفاده از دبی سنج های الکترومغناطیسی و توربینی اندازه گیری شدند. دبی جرمی کل عبوری از دبی سنج روزنه ای برابر با مجموع دبی های جرمی اندازه گیری شده توسط دبی سنج های الکترومغناطیسی و توربینی است. با استفاده از دبی سنج روزنه ای موجود در مدار دوفازی و مشخص بودن دبی جرمی کل جریان دوفازی عبوری از آن، افت فشار دبی سنج روزنه ای به ازای مقادیر مختلف دبی و کسر حجمی فازهای آب و هوا در جریان دوفازی تعیین شد. محدوده تغییرات عدد رینولدز جریان دوفازی 10000-744 و محدوده تغییرات کسر حجمی هوا 40% - 15% در نظر گرفته شد. در این مطالعه، تاثیر عدد رینولدز و کسر حجمی هوا در جریان دوفازی بر عملکرد دبی سنج روزنه ای بررسی شد. در جریان سنج روزنه ای، در اعداد رینولدز پایین که الگوی جریان پیستونی برقرار است، شیب تغییرات ضریب تخلیه برحسب عدد رینولدز جریان دوفازی، بیشتر است و با افزایش عدد رینولدز جریان دوفازی و تغییر الگوی جریان از پیستونی به لایه ای، این شیب کاهش می یابد. جریان سنج روزنه ای تحت جریان عبوری دوفازی با استفاده از مدل های مختلف آشفتگی مورد شبیه سازی CFD قرار گرفت. طبق نتایج حاصل، مدل آشفتگی کا-اپسیلون استاندارد نتایج دقیق تری نسبت به سایر مدل های آشفتگی حاصل نمود. پژوهش حاضر زمینه اندازه گیری جریان های دوفازی در صنایع نفت و گاز را فراهم می آورد.
کلید واژگان: مطالعه تجربی، شبیه سازی CFD، اندازه گیری جریان، جریان دوفازی، دبی سنج روزنه ایDue to the importance of measuring multiphase flows in the oil, gas, refining and petrochemical industries, in this study, the feasibility of different two-phase flow measurement methods has been investigated. Two-phase flow loop and measurement equipment including orifice plate flow meter and mercury manometer have been designed according to the international standards. Flow rates of water and air phases in two-phase flow loop have been measured using electromagnetic and turbine flow meters respectively before entering the mixing section and forming two-phase flow. Total mass flow rate of two-phase flow passing through the orifice flow meter has been equal to the total mass flow rate of water plus the total mass flow rate of air that has been measured by electromagnetic and turbine flow meters respectively. The orifice pressure drop for different flow rates of water and air and various volume fractions of air in two-phase flow has been measured. Reynolds number and air volume fraction of two-phase flow were in the range 744 – 10000 and 15 – 40% respectively. Effects of Reynolds number and air volume fraction of two-phase flow on the orifice plate performance have been investigated. For low Reynolds numbers of two-phase flow that the plug flow pattern has been dominant, the slope of changes for discharge coefficient has been more in comparison with upper ranges of Reynolds number where the flow pattern is changed from plug flow to stratified. Orifice plate flow meter has been simulated using CFD approach. The standard K-Epsilon turbulence model has predicted better results than other turbulence models. The present study provides the basis for measuring two-phase flows in the oil and gas industry.
Keywords: Experimental Study, CFD, Metering, Two-Phase Flow, Orifice Flow Meter -
مجله فرآیند نو، پیاپی 68 (زمستان 1398)، صص 47 -61در مقاله حاضر رفتار جریان دو فازی مایع-گاز درون مخزن آب بند مایع مربوط به شبکه فلر به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. مخزن آب بند مایع یکی از مهم ترین تجهیزات در شبکه فلر است که وظیفه مرحله بندی گاز فلر را عهده دار است. عدم کارکرد صحیح این تجهیز موجب نوسانی شدن فشار خروجی، آلودگی های زیست محیطی و افزایش احتمال انفجار در شبکه می شود. این مخزن در صنعت ایران با طرح ها و هندسه های متفاوت موجود است. در این مقاله با توجه به عدم کارکرد صحیح سیستم فلر شماره 3 پالایشگاه آبادان که علاوه بر اختلال در کارکرد سیستم، آلودگی زیست محیطی را به همراه دارد، جهت رفع این مشکل، با اعمال تغییراتی در هندسه مخزن آب بند مایع موجود، هندسه جدیدی پیشنهاد می گردد. هر دو طرح توسط نرم افزار انسیس فلوینت و با استفاده از مدل چندفازی حجم سیال، مدل سازی و شبیه سازی شد. نتایج حاصله نشان داد در شرایط یکسان، طرح موجود به درستی عمل نمی کند و میانگین فشار خروجی 11 پاسکال است که دچار نقص عملیاتی است. این نقص در مدل جدیدتر کم تر مشاهده می شود و میانگین فشار خروجی حدود 3 برابر افزایش پیدا کرده است که با اعمال تغییرات جزیی در بافل مربوطه می توان نقص عدم پیوستگی شعله را به کلی برطرف نمود.کلید واژگان: جریان دو فازی، فلر، مخزن آب بند مایع، مدل چند فازی حجم سیال، شبیه سازی عددThe purpose of this study is to investigate the flow behavior of two-phase gas flow in a Seal pot of a Flare Network. Seal pots is one of the most important equipment in the Flare network, which is responsible for stacking gas flares. The inadequate functioning of this equipment will result in fluctuations in outlet pressure, environmental pollution, and increased probability of explosion in the network. In order to solve the problem, a new geometry was proposed by applying changes to the geometry of the existing liquid abandoned reservoir. Both designs were modeled and simulated using Ansys Fluent software with a fluid volume multi-phase model. The simulation results showed that under the same conditions, the older design in the lower reaches dose not function property and has operational malfunction. This defect is less common in the newer model, which can be corrected by applying minor changes to the corresponding buffer.Keywords: Two-phase flow, Flare, Seal Pots, numerical simulation
-
در بسیاری از مخازن گازی، از جمله مخزن عظیم پارس جنوبی، که در دسته مخازن گاز- گاز مایع قرار می گیرند، بسیاری از تجهیزات سطحی تولید گاز، گاز را به همراه میعانات هیدروکربن ها و آب دریافت می کنند. میعانات سبب ایجاد لخته ها در خطوط لوله می شوند. لخته ها که توده ای از مایع هستند در خطوط لوله جریان چند فازی بسیار مشکل ساز می شوند. برای جداسازی میعانات از لخته گیرها استفاده می شود. لخته گیر ابزاری ضروری در پایانه ورودی یک کارخانه پردازشگر جریان چند فازی است. عملکرد خاص یک لخته گیر جدایش فازهای مایع و گازی از یکدیگر و ذخیره موقت مایعات است. در این مقاله، براساس اصول جریان دوفازی حاکم در لخته گیر، روشی برای طراحی لخته گیر انگشتی پیشنهاد خواهیم نمود. سپس با استفاده از این روش به طراحی لخته گیر دو فاز میدان پارشس جنوبی خواهیم پرداخت. در نهایت به کمک بررسی میزان بازیابی میعانات و بررسی اقتصادی لخته گیرهای پیشنهادی، لخته گیر بهینه برای این دوفاز را انتخاب خواهیم کرد. از مهم ترین نتایج این پژوهش می توان به ارائه الگویی کارآمد برای طراحی لخته گیرهای انگشتی و انتخاب بهینه آن اشاره کرد. استفاده از این الگو برای طراحی مناسب لخته گیر و صرفه جویی در زمان و هزینه بسیار مناسب است.کلید واژگان: جریان دوفازی، رژیم های جریان، جریان لخته ای، لخته گیر، لخته گیر چندلوله ایIn many explored gas reservoirs in the word, which are considered as gas-gas condensate reservoirs, many surface facilities receive the gas as well as hydrocarbon condensates and water. Condensates cause slugs in a pipeline. The slugs, which are an aggregate of fluids, cause many problems in multiphase pipelines. Therefore, in order to separate condensates, slug catchers are normally used. A slug catcher is necessary equipment at the entry of a multi-phase flow processing factory. The specific performance of a slug catcher is the separation of gas and liquid phases and temporary storage of the liquids. In this paper, we recommend a method for designing finger type slug catchers, based on two phase flow in principles. Then, using the proposed method, we design a slug catcher for the two present phases in the South Pars gas field. At the end, by considering condensate recovery and economical investigation of the suggested slug catchers, we choose the optimum slug catcher for these two phases. Among the most important results of this investigation, we can mention an efficient pattern for designing finger type slug catchers and the selection of the optimum one. Using this pattern is recommended for a proper design and reduction of time and costs.Keywords: Two-Phase Flow, Flow Regimes, Slug Flow, Slug Catcher, Multi-pipe Slug Catcher
-
The produced liquid water in cathode catalyst layer (CCL) has significant effect on the operation of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). To investigate this effect, the transport of oxygen in CCL in the presence of immiscible liquid water is studied applying a two-dimensional pore scale model. The CCL was reconstructed as an agglomerated system. To explore the wettability effects, different contact angles were considered at the surface of agglomerates. The effective diffusivity of oxygen was calculated under different contact angles at various saturation levels. The same effective diffusivity was obtained for hydrophilic and hydrophobic domains at lower saturations, however, at saturation above 0.4, hydrophobic domain provided higher effective diffusivity values. The effect of water coverage at reaction surface areas was investigated. The results showed that, at the saturation of 0.4, the hydrophobic domain with the contact angle of 150 has about 2 times more available surface area, due to different distribution of water phase compared to the hydrophilic domain with the contact angle of 20.Keywords: PEM fuel cell, cathode catalyst layer, two-phase flow, contact angle, effective diffusivity
- 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.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.