مطالعه ی تجربی مشخصه های سرعت، طول و فرکانس حباب های تیلور در جریان دوفازی گاز-مایع داخل یک زانویی بزرگ

در تحقیق حاضر به مطالعه تجربی مشخصه های حباب های تیلور در یک زانویی بزرگ متشکل از سه شیب متوالی پرداخته شده است. برای این منظور ابتدا نمودارهای جریان برای زانویی و مقطع افقی بالادست آن ترسیم شده است تا ناحیه مربوط به این رژیم جریان و مکانیزم تشکیل حباب ها تعیین گردد. سپس تاثیر سرعت های ظاهری جریان های مایع و گاز و همچنین شیب کانال بر روی مشخصه های سرعت متوسط، طول و فرکانس حباب ها بررسی شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزایش سرعت ظاهری فاز گاز و کاهش شیب در طول مسیر، سرعت و طول حباب ها بیشتر می شود، درحالی که افزایش سرعت مایع، تاثیر کاهشی بر این مشخصه ها دارد. فرکانس حباب ها نیز مستقل از تغییرات شیب، با افزایش سرعت ظاهری جریان گاز، همواره کاهش یافته و با افزایش سرعت جریان مایع، ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. در تعیین محدوده ایمن کاربردهای صنعتی، دبی جریان مایع می بایست، با توجه به مقدار کمینه فرکانس حباب ها انتخاب شود. در حالی که برای انتخاب مقدار مناسب دبی جریان گاز، همواره نوعی بهینه سازی بین کاهش فرکانس و افزایش سرعت حباب ها با کاهش طول آن ها لازم می باشد. همچنین روابطی برای طول و سرعت حباب ها با توجه به پیشینه تحقیق بدست آمده ولی درمورد فرکانس حباب ها، بدلیل روند تغییرات متفاوت و همچنین کمبود منابع در این زمینه، روابطی بر اساس اعداد رینولدز ظاهری فازهای پیشنهاد گردیده است.