Flow pattern, pressure drop, and void fractuion in vertical two component twophase pipe flow
Other Title(s)
هيئة الجريان، انخفاض الضغط و نسبة الهواء لجريان ثنائي الطور دون الوصول إلى درجة الغليان في أنبوب عمودي
Joint Authors
al-Musawi, Adil Abbas Ulwan
Hashim, Nura Abd al-Wahid
Source
Issue
Vol. 6, Issue 1 (31 Dec. 2014), pp.102-116, 15 p.
Publisher
University of Kufa Faculty of Engineering
Publication Date
2014-12-31
Country of Publication
Iraq
No. of Pages
15
Main Subjects
Topics
Abstract AR
تم دراسة شكل نظام الجريان، انحدار الضغط و نسبة الهواء لجريان ثنائي الطور (هواء-ماء) داخل أنبوب شفاف بقطر داخلي يساوي 0.0254 م و طول يساوي 3.65 م عملياً.
أجريت هذه الاختبارات من خلال تصميم منظومة متكاملة.
تم الحصول على عدة أشكال لأنظمة الجريان ثاني الطور و هي : الجريان الفقاعي، الدفعي، و الحلقي الأمر الذي تطلب استخدام مدى واسع من السرعات لطوري الجريان.
الهدف من البحث هو اختبار شكل الجريان من خلال تصويره بواسطة كاميرا رقمية و تم تحويل تلك الأفلام إلى صور متتابعة لتجسيد أشكال الجريان.
كما يهدف إلى قياس الضغط باستخدام خمس مجسات للضغط وزعت على طول الأنبوب.
بينما نسبة الهواء فقد تم إيجادها باستخدام صمامين سريعي الغلق وضعا في طرفي الأنبوب.
و قد تمت دراسة تأثير تسخين الطور السائل على قيم الضغط التي تم قياسها إذا ما قورنت بقيم الضغط عند نفس سرع الغاز و السائل و لكن من غير تسخين.
وجد من خلال التجربة أن هبوط الضغط يتناسبان طردياً مع سرعة الماء و عكسياً مع سرعة الهواء في نظامي الجريان الفقاعي و الدفعي.
أما في نظام الجريان الحلقي فإن سرعتي الماء و الهواء يتناسبان طردياً مع هبوط الضغط.
كما إن تسخين الماء يؤدي إلى زيادة قيمة الضغط إذا ما قورنت مع قيمته في حالة استخدام نفس سرع الماء و الهواء و لكن من غير تسخين الطور السائل.
كما وجد أن نسبة الهواء في كل أنظمة الجريان المدروسة تتناسبا طردياً مع سرعة الهواء.
تم مقارنة النتائج العملية مع عدة علاقات تجريبية لانحدار الضغط و لنسبة الهواء و وجد أن علاقة Lockhart and Martinelli هي الأفضل لإيجاد انحدار الضغط في نظام الجريان الفقاعي بنسبة اختلاف تصل إلى 3.93 % بينما علاقة Steinhagen and Heck هي الأمثل في نظامي الجريان الدفعي و الحلقي بنسب اختلاف تصل إلى 18 % و 26 %.
كما وجد أن علاقة Hughmark هي الأفضل لحساب نسبة حجم الهواء لنظام الجريان الفقاعي بنسبة اختلاف تصل إلى 2.4 % بينما علاقة Chisholm هي العلاقة الأمثل في حالة الجريان الدفعي و علاقة Smith هي الأقرب للنتائج العملية في حالة الجريان الحلقي بنسب اختلاف تصل إلى 6.91 % و 1.17 % بصورة متتابعة.
Abstract EN
Two-phase flow pattern, pressure drop, and void fraction in vertical transparent pipe of 0.0254 m internal diameter and 3.65 m length is investigated experimentally.
The rig is designed to achieve the measurements of pressure drop and void fraction for different combinations of phase superficial velocities such that the regimes encountered are bubbly, slug and annular, which required a wide range of water and air superficial velocities.
The flow patterns are investigated by recording video movies for each test achieved.
The pressure is measured by using five pressure sensors distributed through the pipe, while the void fraction values are measured by using two quick closing valves at pipe terminals.
The effect of heating liquid to 60C˚on the pressure drop values is also discussed.
The results are compared with many pressure drop and void fraction correlations.
The pressure drop results in bubbly flow regime are nearest to the Lockhart and Martinelli correlation with an average difference of 3.93 %., while in slug and annular flow regimes the results are well predicted by Steinhagen and Heck correlation with an average difference of 18.4 % and 26%.
Hughmark correlation is the nearest to the void fraction results in bubbly flow regime with an average difference of 2.4% ,while Chisholm and Smith correlations are the best in slug and annular flow regimes with an average difference of 6.91% and 1.71% respectively.
American Psychological Association (APA)
al-Musawi, Adil Abbas Ulwan& Hashim, Nura Abd al-Wahid. 2014. Flow pattern, pressure drop, and void fractuion in vertical two component twophase pipe flow. Kufa Journal of Engineering،Vol. 6, no. 1, pp.102-116.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-541473
Modern Language Association (MLA)
al-Musawi, Adil Abbas Ulwan& Hashim, Nura Abd al-Wahid. Flow pattern, pressure drop, and void fractuion in vertical two component twophase pipe flow. Kufa Journal of Engineering Vol. 6, no. 1 (Dec. 2014), pp.102-116.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-541473
American Medical Association (AMA)
al-Musawi, Adil Abbas Ulwan& Hashim, Nura Abd al-Wahid. Flow pattern, pressure drop, and void fractuion in vertical two component twophase pipe flow. Kufa Journal of Engineering. 2014. Vol. 6, no. 1, pp.102-116.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-541473
Data Type
Journal Articles
Language
English
Notes
Includes bibliographical references : p. 115-116
Record ID
BIM-541473
