ردیابی و بررسی برخورد میکرو حباب‌ها در لوله های U شکل در خطوط انتقال سیال

فرج الهی, امیرحمزه; رستمی, محسن; دادخواه, احسان; محمدعلیزاده گرجی, مصطفی

ردیابی و بررسی برخورد میکرو حباب‌ها در لوله های U شکل در خطوط انتقال سیال

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده مهندسی، دانشگاه امام علی (ع)

² دانشگاه صنعتی شریف

³ دانشگاه امام علی (ع)

چکیده

نتایج حاصل از شبیه‌سازی به ازای لوله با قطر های 3، 6 و 9 میلی‌متر نشان داد که که تعداد برخورد میکروحباب‌ها به دیواره داخلی لوله‌های U شکل، با افزایش قطر داخلی لوله‌ها افزایش می‌یابد. در این مطالعه سه نسبت 2.33، 3.2 و 4.2 برای شعاع انحنا لوله فرض گردید،که نتایج نشان داد که در همه‌ی لوله‌ها کاهش انحنای لوله‌ها باعث افزایش در میزان برخورد میکروحباب‌ها به دیواره داخلی لوله‌ها می‌شود. بطور مثال در لوله با قطر 3 میلی متر و سرعت سیال 12 متر برثانیه، اختلاف برخورد میکروحباب به ازای شعاع انحنای مختلف، حدود 25 درصد می باشد.دلیل این پدیده این است که کاهش انحنای لوله باعث ایجاد گردابه بعد از عبور سیال از ناحیه انحنادار لوله می‌شود که این گردابه می‌تواند احتمال برخورد حباب‌ها به دیواره را افزایش دهد. همچنین مشاهده می‌شود که بین سرعت های ورودی 1 ،4، 8 و12 متر بر ثانیه بیشترین برخورد برای ورودی 12 متر برثانیه است. نتیجه گیری می شود که که افزایش سرعت جریان سیال ورودی باعث افزایش تعداد برخورد حباب-ها به دیواره داخلی لوله‌ها به‌دلیل افزایش نیروی پسا (که ناشی از افزایش سرعت جریان سیال ورودی می‌شود)، می شود. نتایج همچنین نشان داد که که با کاهش قطر میکروحباب‌ها (1، 2 ، 3 و 4 میکرون)، میزان برخورد ذرات به دیواره بشدت افزایش می‌یابد، بطوریکه افزایش تعداد برخورد میکروحباب‌ها به دیواره می‌تواند آسیب زیادی به بدنه لوله‌ها وارد کند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Tracking and impact of microbubble in U-shaped pipes in fluid transmission lines

نویسندگان [English]

amirhamzeh farajollahi ¹
Mohsen Rostami ¹
Ehsan Dadkhah ²
Mostafa mohammadalizadeh Gorji ³

¹ Department of Engineering, Imam Ali University, Tehran, Iran

² Sharif uiversity of technology

³ imam ali university

چکیده [English]

The results of the simulation for pipes with diameters of 3, 6, and 9 mm showed that the number of microbubbles hitting the inner wall of U-shaped tubes increases with the increase of the inner diameter of the tubes. In this study, three ratios of 2.33, 3.2, and 4.2 were assumed for the pipe curvature radius, and the results showed that in all pipes, decreasing the pipe curvature increases the number of microbubbles hitting the inner wall of the pipes. to be for example, in a pipe with a diameter of 3 mm and a fluid velocity of 2 meters per second, the difference in microbubble impact for different curvature radii is about 25%. It turns out that this vortex can increase the possibility of bubbles hitting the wall. It can also be seen that between the input speeds of 1, 4, 8 and 12 meters per second, the maximum collision is for the input of 12 meters per second. It is concluded that increasing the speed of the incoming fluid flow causes an increase in the number of bubbles hitting the inner wall of the tubes due to the increase in the drag force (which is caused by the increase in the speed of the incoming fluid flow). The results also showed that by reducing the diameter of microbubbles, the amount of particles hitting the wall increases greatly, so that increasing the number of microbubbles hitting the wall can cause great damage to the body.

کلیدواژه‌ها [English]