Numerical simulation of vapor condensation in gas-water stratified wavy pipe flow with varying interface location

هنگامی که گاز طبیعی با بخار در خط تولید تولید می شود، تراوش شدن اتفاق می افتد و منجر به مشکلات جدی مانند انباشت مایع چگال، نوسانات فشار و جریان، و انسداد خط لوله یا خوردگی می شود. انگیزه این است که مطالعه تغییر فاز تغییرات بخار و مایع در طول فرآیند فشرده سازی گاز طبیعی تحمل شده توسط فرآیند انتقال و فرآیند انتقال فاز هیدرولیکی همراه شود. مدل کوپلینگ انتقال جرم هیدروژن حرارتی برای بررسی مکانیزم ها و اثرات تراکم در جریان موجی دو فاز گاز و مایع در خطوط تولید ایجاد شده است. سیستم مختصات دو قطبی برای به دست آوردن دامنه محاسبه مستطیلی استفاده می شود. یک روش اتصال سازگار برای توسعه شبکه به صورت خودکار در نزدیکی رابط مایع گاز مایع که مداوم در حال حرکت است، طراحی شده است. برای محاسبه ویسکوزیته متلاطم مورد استفاده قرار می گیرد. گرادیان فشار، نگهدارنده مایع، توزیع سرعت، تنش برشی و درجه حرارت پیش بینی و اعتبار می گیرند. توافق خوب در مقایسه با داده های تجربی بدست آمده است. در طول فرآیند تغییر فاز، مدل عددی به خوبی برای بررسی انتقال جرم در جریان لوله مورد بهره برداری قرار می گیرد. افت دما در طول لوله منجر به کاهش جریان جرم گاز و افزایش سطح مایع می شود که منجر به کاهش فشار بیشتر می شود. گرمای خاموش در طول فرآیند کنسانتره بخار آزاد می شود که افت دما را کاهش می دهد. کاهش دمای بیشتر موجب انقباض مایع بزرگتر می شود، در حالی که افت فشار بزرگتر باعث کاهش میزان مایع مایع می شود. مقدار سرعت با تغییر فاز کوچکتر از آن است که بدون تغییر فاز در حالی که دمای با تغییر فاز بالاتر است. بالاترین درجه حرارت در فاز گاز قرار دارد. اما در نزدیکی دیواره لوله دمای منطقه مایع بالاتر از منطقه گاز است. بنابراین، مدل عددی می تواند به طور گسترده ای برای پیش بینی پارامترهای عملیاتی خط لوله و خواص مایع جهانی که برای طراحی تجهیزات پایین دست و تضمین اطمینان جریان ضروری است، مورد استفاده قرار گیرد.