11398

11398

مطالعه تجربي و نظري كاهش تلفات اصطكاكي در لوله به كمك تزريق ميكروحباب

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

خرداد ماه 1390

خرداد ماه 1390

دكترنوروز محمد نوري

چكيده كاهش تلفات اصطكاكي به كمك تزريق ميكروحباب يكي از انواع روش¬هاي كاهش درگ است كه امروزه مطالعات گسترده¬اي بر روي آن انجام مي¬شود و تحقيقات زيادي در اين زمينه و به منظور شناخت مكانيزم كاهش درگ و همچنين تاثير پارامترهاي مختلف روي ميزان آن صورت گرفته است. در اين راستا هدف پايان نامه حاضر شناخت¬، مطالعه و بررسي اين پديده مي¬باشد. لذا در كار حاضر در دو بخش عددي و تجربي به اين مهم پرداخته مي¬شود. براي مدلسازي عددي اثر ميكروحباب‌ها در جريان از روشي كه حاصل از تركيب مدل نيروي ناپايستار براي مدلسازي نيروي بازخورد حباب بر سيال، و روش توزيع تصادفي حباب به منظور تعيين مكان حباب‌ها در لايه مرزي توربولانس است استفاده شده است. از شبيه¬سازي گردابه‌هاي بزرگ و روش حجم محدود براي حل جريان توربولانس همراه با ميكروحباب داخل لوله استفاده شده است. در مجموع نتايج نشان مي¬دهد با ثابت ماندن قطر حباب هر چه كسر حجمي ميانگين حباب تزريقي افزايش پيدا كند مقدار كاهش درگ نيز افزايش مي¬يابد. همچنين نتايج حل براي تعداد حباب ثابت تزريق شده در قطرهاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته نشان مي‌دهد اگر براي تعداد حباب ثابت، مقدار قطر را افزايش دهيم ميزان كاهش درگ كمتر خواهد شد. نتايج به دست آمده از بررسي اثر جابجايي محل پيك تجمع حباب‌ها نشان مي¬دهد با نزديك شدن آن به ديواره سطح كاهش درگ افزايش مي¬يابد. درمطالعه تجربي با استفاده از ابزار اندازه¬گيري و تجهيزات آزمايشگاهي شامل دبي¬سنج‌هاي آب و هوا، دستگاه توليد¬كننده حباب، منبع جدا¬كننده آب از حباب، پمپ، كمپرسور و سنسورهاي اندازه¬گيري فشار ، اختلاف فشار دو سر لوله آزمايش تحت رينولدزهاي مختلف جريان تك¬فاز و دو¬فاز با كسر حجمي¬هاي مختلف ، اندازه¬گيري شده و ميزان كاهش افت فشار در جريان دو فاز نسبت به حالت تك فاز به دست مي-آيد. واژه‌هاي كليدي: ميكرو¬حباب، كاهش درگ، مدلسازي عددي، مطالعه تجربي، جريان داخل لوله