ارایه رابطه تجربی جدید و به دست آوردن نقشه الگوی جریان برای لوله های دیمپل در جریان دوفازی برای مبرد ایزوبوتان

در مقاله حاضر، نقشه الگوی جریان در طی فاز جوشش و چگالش جابجای اجباری هیدروکربن R600-a داخل لوله افقی صاف و دیمپل با استفاده از سیکل طراحی شده برای جریان دوفازی، مورد مطالعه قرار می گیرد. بر اساس داده های تجربی که از این آزمایشات به دست آمده، برازش نتایج تجربی و کمک گرفتن از نرم افزار متلب رابطه تجربی بیان می گردد که بتواند نقشه الگوی جریان را برای این مبرد با دقت مناسب نشان دهد. این سیکل متشکل از یک پمپ، دو پیش گرمکن، دو بخش آزمون، دو چگالنده، جریان سنج و برگردان جریان است. تبخیر کننده آزمایش در این مطالعه، یک لوله مسی به قطر داخلی 7/8 میلی متر و طول 1200 میلی متر می باشد که گرمای مورد نیاز برای تبخیر سیال، به وسیله المنت حرارتی که به دور آن پیچیده شده است، تامین می شود. این لوله به صورت دو مدل دیمپل دار و صاف طراحی گردیده است تا تاثیر قرار گیری دیمپل ها نیز در سطح داخلی لوله ها مورد ارزیابی قرار گیرد. آزمون در دبی جرمی 155 تا 470 kg/m^2 s و کیفیت بخار 05/0 تا 78/0 انجام شد. در طول آزمایش، الگوهای جریان حلقوی، منقطع (تناوبی) و جدا شده ی موجی برای لوله ی صاف مشاهده شد و این در حالی است که برای لوله ی دیمپل تنها الگوهای منقطع و حلقوی قابل مشاهده بودند و الگوی جریان جدا شده ی موجی مشاهده نگردید. مشاهدات نشان دادند که ناحیه ی گذار از الگوی جریان منقطع به حلقوی در لوله ی دیمپل در کیفیت بخار کمتری رخ می دهد که این امر موجب افزایش ضریب انتقال حرارت نیز می شود.