| Περίληψη: | Η παρούσα εργασία έχει ως αντικείμενο τον υπολογισμό σημαντικών παραμέτρων των διφασικών ροών σε μία απλή διάταξη με διαχωριστή τύπου-Τ, και τη βελτιστοποίηση αυτών. Σημαντικές έννοιες όπως το κλάσμα κενού, ο βαθμός διαχωρισμού των φάσεων, η βαθμίδα πίεσης κ.α. γίνονται κατανοητές και διερευνώνται θεωρητικά, υπολογιστικά αλλά και πειραματικά.
Η θεωρητική ανάλυση αποσκοπεί στη χρήση των εμπειρικών μοντέλων υπολογισμού πτώσης πίεσης σε μία ευρεία ποικιλία διφασικών ροών, με διαφορετικές ογκομετρικές παροχές αέρα και νερού. Εξετάζονται η αξιοπιστία και ευελιξία του ομογενούς μοντέλου, του μοντέλου του Friedel αλλά και του μοντέλου Beggs-Brill, όπως επίσης και του ροϊκού χάρτη του Baker στην πρόβλεψη των εμφανιζόμενων μοτίβων ροής.
Η υπολογιστική διερεύνηση ξεκινά με την τρισδιάστατη κατασκευή της εξεταζόμενης γεωμετρίας στο περιβάλλον του ANSYS Fluent και συνεχίζει με τη δημιουργία υπολογιστικού πλέγματος πεπερασμένων στοιχείων. Έπειτα πραγματοποιείται η εισαγωγή παραμέτρων ροής και η εκτέλεση διαφόρων προσομοιώσεων για τις ίδιες παροχές αέρα και νερού που αναλύθηκαν θεωρητικά. Η διεργασία αυτή ολοκληρώνεται με την εξαγωγή αποτελεσμάτων όσον αφορά την βαθμίδα πίεσης, τη μέση ταχύτητα του μίγματος, το ποσοστό συμπαράσυρσης της υγρής φάσης στον πλευρικό αγωγό και το βαθμό διαχωρισμού των φάσεων.
Κατόπιν, πραγματοποίειται μία πειραματική εκτέλεση της προηγούμενης προσομοιωμένης διαδικασίας. Επεξηγείται και απεικονίζεται η χρησιμοποιούμενη πειραματική διάταξη. Περιγράφεται η διαδικασία του πειράματος και έπειτα, τα εξεταζόμενα μεγέθη μετρώνται και καταγράφονται.
Τέλος, πραγματοποιέιται μία συγκριτική αξιολόγηση και ερμήνευση των θεωρητικών, υπολογιστικών, και πειραματικών δεδομένων που προέκυψαν. Σκοπός της σύγκρισης αυτής είναι η εύρεση της βέλτιστης εκ των μεθόδων προσέγγισης των διφασικών ροών, αλλά και η καλύτερη κατανόηση του περίπλοκου αυτού φαινομένου.
|
|---|
