Aalyse expérimentale de l'effet d'un orifice sur le comportement hydrodynamique d'un écoulement diphasique gaz-liquide

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

Dans ce travail, une étude expérimentale a été effectuée pour un écoulement ascendant diphasique air-eau, à travers une conduite verticale de 34 mm de diamètre muni d’orifice. Pour ce faire, une série de neuf orifices a été étudiée, ceci pour différentes conditions de vitesses superficielles de liquide et de gaz. La technique de sonde à conductance a été utilisée pour la mesure du taux de vide. L’examen des enregistrements temporels du taux de vide ainsi que la Fonction de Densité de Probabilité (PDF) et l’analyse visuelle ont permis d’identifier les différentes configurations d’écoulements obtenus. La Densité Spectrale de Puissance (PSD) a été appliquée aux enregistrements temporels du taux de vide pour quantifier la fréquence de structure diphasique. Cette dernière a montré une persistance pour les écoulements à bulles et slug et non-persistance pour l’écoulement churn. La vitesse de la structure diphasique a été déterminée pour les différentes configurations d’écoulements, celle-ci a montré en aval de l’orifice, une augmentation pour les écoulements à bulles et slug et une diminution pour l'écoulement churn. L’effet du glissement à son tour a montré une homogénéisation de l’écoulement due à la présence de l’orifice, et ceci à partir d’une vitesse superficielle de liquide minimale. D’un autre côté, l’analyse des pertes de pressions à travers l’orifice a été menée. Elle a montré que pour un écoulement monophasique, la perte de pression à travers l'orifice dépend de la géométrie de l’orifice (section d’ouverture et épaisseur). Quant à l’écoulement diphasique la perte de pression dépend aussi de la configuration d'écoulement. Une attention particulière a été portée sur la sélection du modèle qui prédit le mieux les pertes de pression monophasique à travers l’orifice. De même une évaluation des corrélations de la perte de pression diphasique à travers l'orifice a été effectuée. L’approche statistique de Govan a montré que les corrélations proposées par Morris et Simpson et al, prédissent mieux la perte de pression diphasique à travers les orifices quand ils sont positionnés verticalement.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0469c12d-b5c4-4c06-be6e-be0a99c4667a

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل دكتوراة

نوع الملف

word

أسماء الملفات

1374250_1.docx, 1374250_2.pdf

بيانات النشر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"عبدالواحد عزى","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"عمار زغلول","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

French

المصدر والدورية

اسم المصدر

Aalyse expérimentale de l'effet d'un orifice sur le comportement hydrodynamique d'un écoulement diphasique gaz-liquide

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

An experimental work was achieved to study the behaviour of a two-phase mixture flowing, through orifice placed in a vertical pipe with an inner diameter of 34 mm. A series of nine orifices was investigated, this for different conditions of liquid and gas superficial velocities. The conductance probe technique was used for the measurement the void fraction. The examination of the void fraction time series as well as the Probability Density Function (PDF) and Visual analysis helped to identify the different flow configurations. The Power Spectral Density (PSD) of the time series of cross sectionally averaged void fraction has been applied to quantify the frequency of two-phase flow structure. This latter has shown persistency for bubbles and slug flows and non-persistency for churn flow. The cross-correlation technique was used to obtain the structure velocity. It found that it increased sharply just downstream the orifice for the bubbly and slug flow and decreased for the churn flow. The slip ratio showed a homogenization of the flow due to the presence of the orifice, and this from a minimum liquid superficial velocity. On the other hand, the analysis of the pressure drop through the orifice has been carried out. It was obtained that for single-phase flow, the pressure drop through the orifice depends on its geometry (opening section and thickness). The two-phase flow pressure drop through orifice was found to depend also on the flow pattern. The present data have been used to assess correlations for two-phase flow pressure drop through orifice. From a theoretical analysis and by using a statistical approach of Govan those of Morris and Simpson et al. are the most reliable ones. في هذا العمل تم إجراء دراسة لتدفق تصاعدي ثنائي الطور مكون من غاز وسائل من خلال أنبوب عمودي بقطر 34 ملم مزودة بفوهة لذلك قمنا باستعمال تسعة فوهات وهذا بسرعات سطحية مختلفة لكلى الطورين. تم استخدام تقنية مجس الناقلية الكهربائية لقياس نسبة الغاز لتحليل التغيرات الزمنية لنسبة الغاز ودالة الكثافة الاحتمالية (PDF) لمختلف نتائج القياسات وكذلك الملاحظات البصرية سمحت بتشخيص مختلف أنواع السيلان ثنائي الطور التي تم الحصول عليها. تم تطبيق كثافة الطاقة الطيفية (PSD) للتسجيلات الزمنية لنسبة الغاز لتحديد معدل الترددات في الجريان ثنائي الطور، أظهر هذ الأخير استمرارية في معدل الترددات للتدفق الفقاعي وجريان السداد السائل وعدم استمراريته في الجريان الفوضوي المنكسر. تم تحديد سرعة الجريان ثنائي الطور لمجموعات مختلفة التدفقات أظهرت هذه الأخيرة سرعة مرتفعة بعد الفوهة للتدفق الفقاعي والجريان السداد السائل وانخفاض للسرعة فيما يخص الجريان الانكساري الفوضوي. أظهر تأثير الانزلاق بين الطورين تجانس التدفق وذلك بسبب وجود الفوهة، وهذا عند سرعة سطحية منخفضة للسائل. من ناحية أخرى تم إجراء تحليل لفقدان الضغط من خلال الفوهة، أثبتت نتائج أحادي الطور أن انخفاض الضغط متعلق بهندسة الفوهة (مساحة فتحة الفوهة وسمكها) أما بالنسبة للتدفق ثنائي الطور فقد تبين أن هذا الانخفاض متعلق أيضا بأنواع التدفق ثنائي الطور. وجه اهتمام خاص لاختيار النموذج الأمثل لحساب فقدان الضغط للجريان أحادي الطور، كما تم إجراء تقييم للمعادلات الرياضية التجريبية لانخفاض الضغط للجريان ثنائي الطور من خلال الفوهة. أظهرت المقاربة الإحصائية لجوفان أن المعادلات التجريبية المقترحة من طرف موريس وسيمبسون وآخرون تمثل المعادلات التجريبية الأمثل لحساب انخفاض الضغط للجريان ثنائي الطور.

كلمات الباحثين

configuration d’écoulements, flow configuration, orifice, perte de pression, pressure loss, sonde à conductance, Taux de vide, two-phase flow, vertical, void fraction, انخفاض الضغط, تدفق ثنائي الطور, تكوين التدفق, فوهة, مجس الناقلية الكهربائية, نسبة الغاز

إشراف وإعداد

الإشراف

عبدالواحد عزى

الإعداد

عمار زغلول

الاقتباسات الببليوغرافية