ارزیابی عددی و تجربی جریان دو فاز مایع-مایع در لوله به وسیله امواج فراصوتی

جریان چندفازی نقش مهمی در صنایع مختلف از صنایع پتروشیمی تا کاربردهای هسته ای دارد. از متداولترین انواع جریانهای چندفازی ، جریان دوفازی است. در واقع ، جریان های دوفازی بر اساس الگوهای توزیع طبقه بندی شده اند. در این مقاله، تمرکز بر جریان دوفاز طبقه بندی شده است. ارتفاعی که توسط هر سیال اشغال شده است به عنوان متغیر اصلی در نظر گرفته شده و با استفاده از امواج فراصوت مشخص شده، و تأثیر ارتفاع بر زمان رسیدن سیگنال بررسی شده است. به دلیل کنترل تمام متغیرهای مختلف و بررسی تأثیرات تنها یک متغیر خاص بر روی سیگنالهای فراصوتی سرعت جریان برابر با صفر لحاظ شده است. برای کاهش هزینه آزمایش ها، گام اولیه برای حل این مسئله ی معیار، یک مدل دو بعدی در نرم افزار المان محدود1، آباکوس/صریح2، از طریق برنامه نویسی پایتون تحت این بستر ایجاد شدهاست. درطی تمامی شبیه سازی چند فرض وجود دارد مانند اینکه سرعت جریان در مقایسه با سرعت موج فراصوت در محیطها بسیار کندتر است. فرض دیگر این است که الگوی توزیع جریان در زمان انتشار موج پایدار میماند. با استفاده از آزمون فراصوتی عبوری، نتایج مبتنی بر زمان پرواز نشان داد که این روش میتواند مفید باشد و دقت کافی برای تعیین ارتفاع هر مایع در یک لوله فولادی0/2032 متر ( 8 اینچ) را دارد. مساله به صورت تجربی نیز در یک بستر آزمایشگاهی بررسی گردید و تطابق مناسبی بین یافته های تجربی و عددی حاصل گردید.

Keywords:

ارزیابی جریان دوفاز , روش غیرمخرب , آزمون فراصوتی , شبیه سازی عددی.