11614

6546546534354322

شبيه سازي CFD جريان حلقه وار سيال ويسكوز-آب جهت تسهيل انتقال آنها در خطوط لوله

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

پائيز 1391

پائيز 1391

دكتر سيد حسن هاشم آبادي

دكتر نوراله كثيري

چكيده نزول كيفيت نفت در مخازن و كاهش و محدوديت نفت متعارف، لزوم تامين تقاضاي فزاينده براي نفت خام سنگين و نيمه¬سنگين بعنوان منبع برتر انرژي بويژه در دهه¬هاي آينده، چه در سطح كشور اسلامي ايران و چه در سطح بين¬المللي¬، علاوه بر آنكه لزوم استفاده از روش¬هاي موثر توليد نفت از مخازن را ايجاب مي¬كند، بكارگيري و توسعه روش¬هاي انتقال نفت خام سنگين بويژه خطوط لوله را نيز مي¬طلبد. در تحقيق حاضر ضمن تاكيد بر اهميت و ضرورت انتقال خط لوله¬اي نفت خام سنگين، روش¬هاي تسهيل انتقال نفت سنگين در خطوط لوله از جمله روش جريان حلقه وار مغزه نفت و آّب بررسي شدند. در اين تحقيق تاثير پارامترهاي مختلف جريان دو فازي حلقوي آب-نفت در لوله بر روي ميزان افت فشار و همچنين تغيير رفتار رژيم جريان از طريق شبيه سازي ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) در دو نوع لوله افقي و عمودي مورد بررسي قرار گرفته است. مدلسازي جريان چند فازي با استفاده از مدل VOF انجام شده است. براي شبيه¬سازي جريان مغشوش از مدل اغتشاش k-ε و به منظور كوپل كردن معادله ممنتوم و پيوستگي از روش PISO استفاده شده است. براي بررسي رفتار و صحت نتايج بدست آمده، نتايج تجربي موجود مورد استفاده قرار گرفته است. در قسمت انتهايي اين تحقيق پارامترهاي موثر در جريان دو فازي حلقوي آب-نفت (شامل زاويه لوله، ويسكوزيته نفت، قطر نازل ورودي نفت و سرعت ورودي دو فاز) مورد بررسي قرار گرفتند و نتايج از نظر افت فشار ايجاد شده و توزيع فاز نفت در آب و همچنين رژيم جريان بحث و مورد بررسي قرار گرفتند و ديده شد با كاهش ويسكوزيته نفت ، افزايش زاويه لوله و كاهش قطر نازل ورودي ميزان افت فشار كاهش مي يابد. واژه‌هاي كليدي: سيال ويسكوز، جريان حلقه وار مغزه، شبيه سازي CFD، لوله افقي، لوله عمودي، افت فشار.