two phase flow
در نشریات گروه مهندسی دریا-
پدیده کاویتاسیون علاه بر تاثیرات مخرب، مزایایی از جمله در طراحی پرتابه های زیر سطحی در کاهش نیروی پسا دارد و از این جهت مطالعه این پدیده حایز اهمیت است و امروزه استفاده از پرتابه های زیرسطحی در صنایع دریایی گسترش بسیاری یافته است. در این تحقیق پدیده کاویتاسیون جزیی حول کاویتاتور صفحه تخت (دیسک) به صورت تجربی آزمایشاتی انجام گرفت. آزمایشات در تونل آب در محدوده سرعت 12 تا 20 متر بر ثانیه حول یک کاویتاتور تخت با قطر 10 میلیمتر انجام شد. در ادامه، اثر سرعت جریان و عدد کاویتاسیون را بر روی پارامترهای شکل کاویتی (طول و قطر) و پارامترهای هیدرودینامیکی (نیروی پسا و ضریب نیروی پسا) مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهد مقدار طول کاویتی با مجذور عدد کاویتاسیون تغییر می کند و با کاهش عدد کاویتاسیون نرخ تغییرات افزایش می یابد. همچنین با افزایش عدد کاویتاسیون نیروی پسا کاهش و ضریب نیروی پسا افزایش می یابد و تغییرات ضریب پسا به صورت خطی با انحراف معیار 6 درصدی می باشدکلید واژگان: تونل آب، کاویتاسیون جزیی، کاواک ساز دیسک، جریان دوفازیBesides the destructive effects, the phenomenon of cavitation has advantages, such as in the design of subsurface projectiles in reducing the drag force, for this reason, the study of this phenomenon is important, and nowadays the use of subsurface projectiles in marine industries has expanded a lot. In this research, the partial cavitation phenomenon around the disk cavitator was experimentally tested. Experiments were carried out in the water tunnel in the velocity range of 12 to 20 m/s around a disk cavitation with a diameter of 10 mm. Next, the effect of flow speed and cavitation number on cavity shape parameters (length and diameter) and hydrodynamic parameters (drag force and drag force coefficient) were analyzed. The results show that the length of the cavity changes with the square of the cavitation number and the rate of change increases with the decrease of the cavitation number. Also, with the increase of the cavitation number, the drag force decreases and the drag coefficient increases, and the changes of the drag coefficient are linear with a standard deviation of 6%.Keywords: Water Tunnel, Partial Cavitation, Disk Cavitator, Two-Phase Flow
-
پیش بینی شرایط حاکم بر خطوط انتقال، نقشی اساسی در اقتصاد انرژی و صنایع انتقال نفت و گاز از سکوها و میادین نفتی در دریا به مراکز استخراج و پالایشگاهی دارد. در این مقاله یک مطالعه عددی به منظور بررسی اثر پخش عددی در شبیه سازی جریان های دو فازی جدا از هم مایع-گاز انجام گردیده است. معادلات حاکم با بهره گیری از روش تسخیر شاک پایستار که بدون نیاز به حل کل میدان جریان، پیش بینی مناسبی از رفتار فصل مشترک بین دو فاز ارایه می دهد پیاده سازی و حل شده است. جهت گسسته سازی معادلات، به علت دقت و اعتبارسنجی مناسب با فیزیک جریان روش مرکزی مرتبه اول انتخاب شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که محدوده ی پایداری بدست آمده از این روش برای جریان های با طول موج بلند و دامنه کوچک منطبق بر محدوده ی پایداری کلاسیک کلوین-هلمهولتز و واقعیت جریان می باشد. اما با کوچک شدن طول موج ها، محدوده پایداری مدل با وجود انطباق بر محدوده ی پایداری کلاسیک از واقعیت جریان تبعیت نمی کند. در این مطالعه مسیله واتر فاست به عنوان یک مسیله بنیادین در مکانیک سیالات دو فازی انتخاب و بصورت عددی در یک کد فرترن پیاده سازی شده است. نتایج حاصل از افزودن پخش عددی به مدل استاندارد نشان می دهد که اغتشاش ناشی از طول موج کوتاه که موجب رشد ناپایداری های غیرفیزیکی در میدان حل گردیده بود با بهره گیری از مدل جدید بر فیزیک جریان منطبق و حلی همگرا به دست آمده است.
کلید واژگان: جریان چند فازی، جریان دو فازی، مدل دو سیالی، پخش عددی، شبیه سازی عددیIn this paper, a numerical study is performed in order to investigate the effect of the numerical diffusion on simulation of separated two-phase flow of gas-liquid. The governing equations solved by shock capturing method which can provide predicting the interface without the flow field solving. In this work, in order to calculate the numerical flux term, first-order centred scheme (Force scheme) was applied cause of its accuracy and appropriate validation. Analysis approves that the obtained stability range of this research is consistent with the classic kelvin-Helmholtz instability equation only for the long wavelength with small amplitude. Results reveal that when the wavelengths are reduced, the specified range is not consistent and wavelength affects on instability range and it is overpredicted. An algorithm for water faucet problem was developed in Fortran language. Short wavelength perturbations induce unbounded growth rates and make it impossible to achieve converging solutions. The approach taken in this article has been to adding numerical diffusion as a CFD technique is used to remedy this deficiency.
Keywords: Multiphase flow, Two phase flow, Two-fluid model, Numerical diffusion, numerical simulation -
در مطالعه حاضر جریان سیال دو فازی جدا از هم مایع-گاز با بهره گیری از مدل دوسیالی شبیه سازی و محدوده ی خوش رفتاری معادلات مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفته و معادلات حاکم با استفاده از تکنیک تسخیر شاک حل گردیده است. مزیت این روش نسبت به روش های متداول پیشین، امکان پیش بینی مکان هندسی نقاط فصل مشترک دو فاز بدون مدل سازی آن می باشد و فصل مشترک بصورت مستقیم از حل معادلات بقای حاکم بر جریان دوفازی بدست می آید. بدست آوردن محدوده ی خوش رفتاری مدل بعنوان نوآوری دیگر از نتایج این مطالعه می باشد. مساله واتر فاست که یکی از مسایل معروف و بنیادی در مکانیک سیالات دو فازی می باشد پیاده سازی و نتایج آن با روش تحلیلی اعتبار سنجی و نقاط قوت و ضعف آن بعنوان نتایج مطالعه ارایه گردیده است.کلید واژگان: جریان دوفازی، مدل دو سیالی، شبیه سازی عددی، آنالیز هیپربولیکی، محدوده خوش رفتاریIn this research, a numerical study is conducted to simulate a separated two-phase flow of gas-liquid with the conservative two-fluid model. Also, the stability district of equations was investigated. The governing equations solved by the shock-capturing method. This technique can provide predicting the interface without using the flow field solving and the interface is obtained from the solution of the two-phase flow’s governing equations. Obtaining the well-posed criteria of the model as one of the results of this study is another novelty of this paper. Water faucet problem which is a famous and basic case study in fluid dynamics is implemented and results are compared to the analytical solution and finally, the strengths and weaknesses of the simulation are provided.Keywords: Two-phase flow, Two-fluid model, numerical simulation, hyperbolic analysis, well-posedness
-
مون پول یک حفره در کف شناور است که برای پایین بردن ابزار به داخل آب در یک محیط امن تر به محققان کمک می کند. در این مقاله جهت بررسی اثرات وجود مون پول بر روی مقاومت شناورکاسپین3 با ساخت یک مدل با مقیاس 2/1:37 آزمون هایی در محدوده فرود 139/0 تا 370/0 در حوضچه کشش پژوهشکده علوم وتکنولوژی زیر دریای دانشگاه صنعتی اصفهان انجام گرفته است. آزمون ها در این دو حالت انجام شده است: در حالت اول ورودی مون پول در کف شناور باز، و در حالت دوم ورودی مون پول بسته شده است . افزایش مقاومت مدل با بررسی نتایج تست در ابن دو حالت محاسبه گردیده است. نتایج بدست آمده با نتایج ارائه شده توسط موسسه حوضچه کشش هامبورگ که مطالعه مشابهی بر روی مدلی با مقیاس 2/1:17 انجام داده است مقایسه شده است. پس از این مرحله با استفاده از نرم افزار انسیس سی اف اکس شبیه سازی عددی در حالت سیال دوفازی آب و هوا انجام شده و نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده گردیده است. نتایج حاکی از افزایش قابل توجه مقاومت کشتی در اثر وجود مون پول می باشد.کلید واژگان: مقاومت شناور، حوضچه کشش، مون پول، شبیه سازی عددی، جریان دوفازیMoonpool is a wetted opening, located near the mid-ship, which allows researchers take their tools and vehicles into the water in a safer and more protected area. In this paper, in order to investigate the effect of the moon pool on the increase of motion resistance of the Supporter surface vessel, a set of experiments at various Froude number in the range of 0.139-0.370 are conducted in the IUT towing tank, using a scaled model of 1:37.2. Experiments are conducted for two cases; when the model has a moonpool near the mid-ship and when the moonpool entrance at the bottom of the ship is closed. The increase in the motion resistance of the vessel model is measured. The obtained results are compared with those obtained by HSVA towing tank, which used a 1:17.2 scaled model. A CFD simulation is also conducted, using Ansys-CFX. A two phase flow model is used to simulate the steady state motion of the vessel. The domain is consisted of water and air fluids. The results showed that introducing an open moonpool increases the ship resistance significantly.Keywords: Resistance Tests, Towing tank, Moonpool, CFD, Two phase flow
- 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.