مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 20 2 2009 06 01 Fluctuating Characteristics of Two-Phase Air-Water Slug Flow in Pressurized Pipelines بررسی مشخصات نوسانی جریان تپشی دو فازی آب-هوا در مجاری تحت فشار 62 68 2398 FA عبدالرضا کبیری سامانی استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان Journal Article 2008 05 31 Two-phase gas-liquid flows occur in a wide variety of situations, e.g., in chemical processing, power generation, water supply systems, and petroleum industry. The study of two-phase fluid flows is of great importance in hydraulic engineering. This type of flow typically occurs in pressurized flow tunnels, culverts, siphons, and bends in which the gas trapped in water pipelines releases from the water as the pressure reduces. The relative discharge rate of fluids and the pipe slope produce a wide variety of flow patterns including stratified, wavy, and slug flows. In this paper, the unstable two-phase air-water flow is experimentally investigated. The image processing technique is applied for estimating the fluctuations of such parameters as void fraction and length, period and celerity of slug waves. It is shown that the pipe inclination and air flow rate have significant effects on flow characteristics. Also, the relative wave length (L/D, D is the pipe diameter) in a slug flow varies from 10 to 85, while air bubble length varies from 1/3 to 1/2 of wave length. در برخی از پروژه‌های عملی و مهندسی، نظیر صنایع شیمیایی، تولید انرژی، انتقال نفت و سازه‌های هیدرولیکی، گاهی جریان مایع مقدار قابل ملاحظه‌ای از گاز را با خود به سیستم وارد می‌نماید. بررسی ویژگی‌های هیدرولیکی جریان‌های دو فازی، یکی از موضوعات مهم و اساسی در مهندسی سازه‌های هیدرولیکی به شمار می‌رود. این نوع جریان در سازه‌هایی نظیر تونل‌های تحت فشار، کالورت‌ها، سیفون‌ها و خمها رخ می‌دهد. در اثر ورود هوا به مجرا، اندرکنش شدیدی بین جریان آبی که از سازه عبور می‌کند و هوایی که در مجاورت آب حرکت می‌کند به‌وقوع می‌پیوندد. جریان‌های دو فازی بر حسب شرایط هندسی، مشخصات فیزیکی سیالات و مشخصات هیدرولیکی جریان نظیر دبی‌های هوا و آب و شیب مجرا، به گروههای مختلفی نظیر چینه‌ای، موجی و تپشی (لخته‌ای) تقسیم‌بندی می‌شوند. در این پژوهش با استفاده از تصاویر تهیه شده از مدل و نتایج اندازه‌گیری‌های انجام شده، به بررسی آزمایشگاهی مشخصات نوسانی جریان تپشی تشکیل شده در یک مجرای تحت فشار پرداخته شد. این مجرا شامل کسر فضای خالی و پریود، طول و سرعت موج لخته‌ای بود. بررسی‌ها نشان داد که تغییر شیب مجرا و دبی هوا تأثیر قابل ملاحظه‌ای بر تغییرات پارامترهای مورد بررسی دارند. در این تحقیق طول حباب هوا حدوداً یک سوم طول موج و حداکثر برابر نصف طول موج بود و طول امواج تپشی، دامنه تغییری در محدودة 10 تا 85 برابر قطر داشت، در حالی که طول حباب های هوایی دامنه تغییری در محدوده ی 1/2 تا 1/3 طول موج دارد. https://www.wwjournal.ir/article_2398_565030e1fce4e481f9823a7de3b8a047.pdf