بررسی رژیم شکلی صعود حباب هوای تزریقشده در ستون آب به روش عددی و آزمایشگاهی
نویسندگان
1 گروه سیستمهای انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
3 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
4 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
5 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
6 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
doi
چکیده
شناخت تاریخچه تولید و دینامیک رشد یا محو حبابها تحت شرایط محیطی مختلف نقش مهمی را در درک صحیح در فرآیند جوشش، تبخیر، کاویتاسیون و چگالش ایفا میکند. در این مقاله رژیم شکلی تصعید حباب هوا درون ستون آب مطالعه و با استفاده از روشهای عددی و آزمایشگاهی شبیهسازی شده است. برای این منظور از یک ستون پر از آب در ابعاد آزمایشگاهی به عنوان سیال میزبان استفاده شده و با استفاده از روش عکسبرداری پرسرعت، مهمترین خواص هیدرودینامیکی حبابها مانند سرعت، اندازه، مسیر حرکت و سایر خواص مربوط به حباب اندازهگیری شد. سپس به روش دینامیک سیالات محاسباتی و مدل دوفازی حجم سیال، صعود و تغییر شکل تزریق تکحباب در یک مخزن ساکن شبیهسازی شد و با نتایج عددی و تجربی پیشین و حاضر مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از این اعتبارسنجی با تقریب خوبی منطبق بر نتایج مرجع بوده و صحت عملکرد حلگر مورد استفاده و تنظیمات آن را اثبات نموده است. در نهایت با محاسبه اعداد بیبُعد اتووس و مورتن، رژیم شکلی حباب تعیین شده و با رژیم شکلی به دست آمده از شبیهسازی عددی و آزمایش تجربی مقایسه شد. رژیم به دست آمده از نمودار کلیفت، رژیم کپسول کروی بوده که با رژیم شکلی حباب شبیهسازی شده به روش عددی و آزمایشگاهی در شرایط یکسان کاملاً انطبق دارد واینموضوع اعتبار حل عددی را اثبات میکند .
