Tedrici Genişlemeye Sahip Yatay Boru Boyunca İki Fazlı Akışın Hidrodinamik Karakteristiği

Year 2015, Volume: 35 Issue: 1, 1 - 9, 01.03.2015

Emrah Deniz Nurdil Eskin

Abstract

Bu çalışmada, tedrici genişlemeye sahip yatay kanaldan geçen adyabatik iki fazlı akışın karakteristikleri sayısal ve deneysel olarak incelenmiştir. Hacimsel boşluk oranı ve boru iç çapının iki fazlı akış karakteristiğine etkisi, enjekte edilen kabarcıkların ortalama çapı kullanılarak irdelenmiştir. Akış çifti olarak hava ve su seçilmiştir. Hacimsel debi değerleri, su için 3 lt/s; hava için 50 ve 61 lt/dak olarak alınmıştır. Böylece incelenen iki fazlı akıştaki hacimsel boşluk oranı değerleri sırasıyla % 21.74 ve % 25.31 olarak elde edilmiştir. İki fazlı akışın ve türbülansın modellenmesinde Euler-Euler Modeli ve Reynolds Gerilim Modeli kullanılmıştır. Sayısal sonuçlar, iki fazlı akışın yerel parametrelerini ölçen ikili optik prop kullanarak, daha önceden elde edilen deneysel sonuçlarla karşılaştırılmıştır (Deniz, 2009). Karılaştırma sonucunda, sayısal modellemede kullanılan ortalama kabarcık çapı yaklaşımının gelişmiş ve katmanlaşmış akış için kabul edilebilir sonuçlar verdiği bulunmuştur

Keywords

İki fazlı akış, Sayısal modelleme, İkili optik prop, Tedrici genişleme, Boşluk oranı, Basınç düşüşü

Hydrodynamic Characteristics of Two-Phase Flow Through Horizontal Pipe Having Smooth Expansion

Abstract

In this study, characteristics of adiabatic two-phase flow through horizontal pipe having smooth expansion are investigated numerically and experimentally. Effects of volumetric void fraction and internal diameter of the pipe on hydrodynamic characteristics of the two-phase flow are examined using average diameter of the bubbles injected. Air and water are chosen as the fluid couple. Flow rate for water is kept constant at 3 lt/s while those for air are taken as 50 and 61 lt/min. Thus, volumetric void fraction of 21.74 and 25.31 % are obtained for the two-phase flow considered, respectively. Eulerian-Eulerian Model and Reynolds Stress Model (RSM) are employed for modeling of two-phase flow and turbulence. Numerical results are then compared to the experimental data that was previously obtained by dual optical probe that measures local parameters of the two-phase flow (Deniz, 2009). The comparison shows that using the assumption of the average bubble diameter for numerical modeling gives reasonable results for developed and stratified flow

Keywords

Two-phase flow, Numerical simulation, Dual optical probe, Smooth expansion, Void fraction, Pressure drop