Prediction of the onset of flooding in an inclined tube at cryogenic temperatures

پیش بینی شروع سیلاب در دماهای بحرانی هنوز عمدتا مبتنی بر تجربی بودن و همبستگی های نیمه تجربی حاصل از مایعات دمای اتاق به علت عدم وجود داده های آزمایشی فرسایشی است. به منظور بررسی مکانیسم سیلاب برای مایعات فریزر، این مطالعه با هدف پیش بینی شروع سیل نیتروژن مایع و بخار آن در یک لوله شیبدار انجام شده است. یک مدل نظری برای سرعت نسبی بحرانی بی ثباتی بین فاز، بر اساس تحلیل پایداری خطی، که در آن اختلالات فشار در هر دو جهت مورد توجه قرار گرفته، مشتق شده است. راه حل مدل برای به دست آوردن یک همبستگی برای پیش بینی شروع سیل با فرض داشتن طول موج مختلط نسبت به ضخامت فیلم مایع نارسایی شد. آزمایش آزمایش تجسمی برای سیلاب با استفاده از نیتروژن مایع و بخار آن برای اعتبار سنجی امکان همبستگی ساخته شد. برخی از پدیده های متمایز برای سیلاب های فرسایشی، مانند جریان غبار و سرعت پایین سیلاب، مشاهده شده اند که از مایعات دمای اتاق متفاوت است. مقایسه سرعت سیلاب بین محاسبات و آزمایش ها نشان می دهد که همبستگی پیشنهادی به خوبی با داده های هر دو اتاق درجه حرارت و دماسنج مطابقت دارد.