تحلیل عددی هیدرودینامیک جریان حبابی در لوله مارپیچ عمودی

در این مقاله هیدرودینامیک جریان حبابی آب- هوا در لوله مارپیچ عمودی بصورت عددی شبیه سازی و تحلیل شده است. برای حل عددی جریان حبابی درون لوله مارپیچ از نرم افزار تجاری ansys cfx استفاده شده است. هم چنین بمنظور بررسی درستی و دقت حل عددی، نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج حاصل از کارهای آزمایشگاهی دیگران مقایسه شده و در نتیجه تاثیر تغییرات کسر حجمی بر افت فشار اصطکاکی که بخش عمده و اعظم افت فشار درون لوله ها را تشکیل می دهد و هم چنین تاثیر تغییر قطر لوله بر پروفیل سرعت در مقاطع مختلف و هم چنین بر افت فشار اصطکاکی در طول لوله ارائه شده است. برای این بررسی، سه لوله مارپیچ متفاوت با قطر های 25.4، 38.1 و 50.8 میلیمتر  با شعاع حلقه برابر 250 میلیمتر و با نسبت گام بر قطر لوله برابر دو در نظر گرفته شده است. سرعت ورودی در نظر گرفته شده برای دوفاز آب و هوا برابر1.85 متر بر ثانیه بوده و بنابراین جریان مغشوش می باشد. نیروهای گریز از مرکز ناشی از انحنای لوله باعث بوجود آمدن جریان ثانویه شده و هم چنین بر میدان سرعت و فشار تاثیر می گذارند و باعث پیچیده تر شدن الگوی جریان درون لوله می شوند. ناحیه با سرعت و فشار بالا در سطح جانب بیرون لوله بوجود می آید.