بررسی مشخصات نوسانی جریان تپشی دو فازی آب - هوا در مجاری تحت فشار

در برخی از پروژه های عملی و مهندسی ، نظیر صنایع شیمیایی ، تولید انرژی ، انتقال نفت و سازه های هیدرولیکی ، گاهی جریان مایع مقدار قابل ملاحظه ای از گاز را با خود به سیستم وارد می نماید. بررسی ویژگی های هیدرولیکی جریان های دو فازی ، یکی از موضوعات مهم و اساسی در مهندسی سازه های هیدرولیکی به شمار می رود. این نوع جریان در سازه هایی نظیر تونل های تحت فشار ، کالورت ها ، سیفون ها و خمها رخ می دهد. در اثر ورود هوا به مجرا ، اندرکنش شدیدی بین جریان آبی که از سازه عبور می کند و هوایی که در مجاورت آب حرکت می کند به وقوع می پیوندد. جریان های دو فازی برحسب شرایط هندسی ، مشخصات فیزیکی سیالت و مشخصات هیدرولیکی جریان نظیر دبی های هوا و آب و شیب مجرا ، به گروههای مختلفی نظیر چینه ای ، موجی و تپشی (لخته ای ) تقسیم بندی می شوند. در این پژوهش با استفاده از تصاویر تهیه شده از مدل و نتایج اندازه گیری های انجام شده ، به بررسی آزمایشگاهی مشخصات نوسانی جریان تپشی تشکیل شده در یک مجرای تحت فشار پرداخته شد . این مجرا شامل کسر فضای خالی و پر بود ، طول و سرعت موج لخته ای بود . بررسی ها نشان داد که تغییر شیب مجرا و دبی هوا تأثیر قابل ملاحظه ای بر تغییرات پارامترهای مورد بررسی دارند. در این تحقیق طول حباب هوا حدوداً یک سوم طول موج و حداکثر برابر نصف طول موج بود و طول امواج تپشی ، دامنه تغییری در محدوده 10 تا 85 برابر قطر داشت.

کلیدواژه ها:

مشخصات نوسانی ، جریان دو فازه ، جریان تپشی ، مجرای تحت فشار