مدلسازی عددی رژیم اسلاگ به همراه حبابهای نفوذ کرده به داخل بدنه اسلاگ در کانال افقی

یکی از پدیده های مهم و پیچیده در تحلیل رژیم جریان اسلاگ، مکش حباب های ریز به داخل بدنه اسلاگ در هنگام وقوع آن است. در این مقاله روشی برای مدل سازی اسلاگ با در نظر گرفتن پدیده مکش هوا به داخل بدنه مایع اسلاگ ارائه شد. در این روش رفتار اسلاگ، به همراه کسر حجمی حباب های نفوذ کرده و تاثیر آنها بر مشخصات اسلاگ بررسی شد تا روابط دقیق تری برای تخمین پارامترهای این رژیم جریان بدست آید. این روش از ترکیب مدل جریان دو سیالی، روش حجم سیال و مدل بالانس جمعیتی دسته حباب های با قطر یکسان، به وجود آمده است. در این راستا بر اساس شباهت جریان اسلاگ با پرش هیدرولیکی، مدلی برای تخمین ترم نفوذ ذرات حباب، مکانیزم و مقدار آن در نظر گرفته شد و به کمک برنامهای جداگانه وارد معادلات مورد نظر در نرم افزار فلوئنت گردید. در انتها نتایج حاصل از حل عددی جریان اسلاگ به همراه مدل مربوطه با نتایج تجربی استخراجی از سایر مقالات مقایسه گردید. این نتایج شامل پروفیل جریان اسلاگ، حباب های نفوذ کرده، سرعت فاز مایع در هنگام وقوع اسلاگ، سرعت بدنه اسلاگ مایع، سرعت فیلم مایع، سرعت پیشانی و دم اسلاگ، موقعیت اسلاگ، طول اسلاگ، توزیع فشار در زمان وقوع جریان اسلاگ، تعداد حباب های نفوذ کرده با ابعاد مختلف، قطر متوسط حباب های نفوذ کرده و... می باشد.