شهرام درخشان - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران
محمد بشیری - مقطع کارشناسی ارشد،دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران

جریان های دوفازی یکی از جریان های مهم در مکانیک سیالات می باشد. در این مقاله جریان دوفازی جامد_مایع که جریان اسلاری نامیده می شود، مورد بررسی قرار گرفته است. جریان اسلاری در لوله های انتقال مایعات حاوی ذرات جامد در صنایع گوناگون از جمله صنایع معدنی، نفت، پتروشیمی و ... کاربرد بسیاری دارد. از آنجاکه در هر کاربرد صنعتی، جریان اسلاری دارای اندازه ذرات با محدوده مشخصی می باشد، بررسی تاثیر اندازه ذرات بر گرادیان هیدرولیکی ضروری است. انتخاب تجهیزات انتقال مناسب با سایز ذرات از جمله پمپ ها و لوله ها، بر میزان هزینه و مصرف انرژی تاثیر چشم گیری دارد. بنابراین پیش بینی مناسب گرادیان هیدرولیکی در هر کاربرد با سایز ذرات متفاوت تاثیر مستقیم بر اندازه، هزینه و مصرف انرژی دارد. در این مقاله با شبیه سازی عددی یک لوله افقی حاوی جریان اسلاری در سرعت های مختلف با سایز ذرات گوناگون در غلظت یکسان تاثیر سایز ذرات مورد بررسی قرار گرفته و نتایج عددی با نتایج تجربی پاول ولاسک و همکاران جهت اعتبار سنجی حل مقایسه گردیده است. در ادامه با تعریف مشخصه بدون بعد قطر ذره به قطر لوله (d/D) تاثیر این مشخصه بررسی شد. نتایج این بررسی ها نشان می دهد در سرعت و کسر حجمی ثابت با افزایش قطر ذرات گرادیان هیدرولیکی افزایش می یابد. علاوه بر این مشاهده شد که در غلظت و سرعت یکسان و نسبت های (d/D) ثابت، تا قبل از سرعت ته نشینی سایز ذرات و پس از آن اثر اندازه قطر لوله در میزان گرادیان هیدرولیکی غالب می باشد.

جریان دوفازی، اسلاری، گرادیان هیدرولیکی، قطر ذرات، نسبت بدون بعد