چکیده
این مطالعه با هدف توضیح دادن تفاوت بین مقاومت برای جریان های تک فازی و دو فازی در لوله های مویین بسیار نازک، تعریف کردن دهانه گلو موثر و هم چنین تشخیص این مورد انجام شد که در کدام اندازه ی گلو میکرو کانال به تدریج مقاومت لوله مویین به سطح مشترک گاز-مایع رخ می دهد. نتایج تجربی نشان می دهند که پروفیل افت فشار برای جریان های دو فازی بطور چشمگیری متفاوت از پروفیل مربوط به جریان های تک فازی در لوله های مویین بسیار باریک می باشد. برای لوله مویین مشابه مقاومت به جریان تک فازی پس از افزایش اولیه به علت شتاب سیال ثابت می ماند، اما برای جریان دو فازی مقاومت هنگامی به شدت افزایش می یابد که سطح مشترک دو فازی وارد کانالی با قطر کوچک تر از یک اندازه ی معین می شود. ما این اندازه ی معین را دهانه یا مجرای موثر گلو می نامیم. برای کانال جریانی که قطر آن بزرگ تر از دهانه مذکور باشد، مقاومت مویینی به سطح مشترک همواره صفر است. هرگاه کانال جریان دارای اندازه ای کم تر از این دهانه باشد، لوله مویین نیرویی به سطح مشترک دو فازی وارد کرده و مقاومت به جریان های دو فازی بطور ناگهانی افزایش می یابد. دهانه ی موثر گلو نقطه ی بحرانی برای تعیین این مورد است که آیا مقاومت لوله مویین به سطح مشترک در کانال جریان بسیار باریکی رخ می دهد. بسته به اندازه ی راس لوله مویین، این دهانه 150 تا 650 میکرومتر بوده و شکل هندسی آن برای کانال های مختلف متفاوت می باشد. برای پیش بینی افت فشار برای جریان دو فازی در لوله های مویین بسیار باریک، معادله جدیدی بر اساس معادله دارسی-ویسباخ بدست آمده است تا بتوان افت فشار سایشی در لوله های مویین بسیار نازک را محاسبه کرد. این نتایج نشان می دهند پس از این که سطح مشترک وارد کانالی با قطر کم تر از دهانه موثر گلو شد، با ترکیب معادله مشتق شده ی جدید و معادله یانگ-لاپلاس می توان افت فشار با انحراف ±20% را پیش بینی کرد. به هر حال تئوری های ارائه شده در این ادبیات افزایش ناگهانی افت فشار را توضیح نمی دهند و شبیه سازی های ارائه شده نیز قادر به پیش بینی دهانه گلو موثر نیستند.
1-مقدمه
جریان دو فازی مخلوط نشدنی در واسطه های متخلخل در رشته های مختلفی از قبیل بازیافت نفت، جداسازی کربن دی اکسید، اصلاح آب زیر زمینی، مدیریت آب در سل های سوختی، تراشه های الکترونیک، مبدل های حرارتی فشرده، بیوتکنولوژی و میکرو حباب های دارو رسان از اهمیت خاصی برخوردار است. در شرایط متعددی مقاومت به جریان های دو فازی در واسطه ی متخلخل به عنوان معیاری برای تشخیص فرایندهای جابجایی و انتقال و تعامل بین میکرو کانال ها و سیالات در فضاهای مسدود بکار می رود. مقاومت میکروکانال ها به سیالات معمولا از طریق سنجش افت فشار در سراسر سیالاتی ارزشیابی می شود که از کانال عبور کرده و این جریان اغلب از طریق ساختار گلو (از قبیل اندازه ی گلو، شکل گلو و گلوی آن) رطوبت پذیری سطح گلو، ویژگی های سیال (از قبیل ویسکوزیته و تنش سطحی)، سرعت سیال و سطح مشترک دو سیال کنترل می شود....
میتوانید از لینک ابتدای صفحه، مقاله انگلیسی را رایگان دانلود فرموده و چکیده انگلیسی و سایر بخش های مقاله را مشاهده فرمایید.