Influence of boiler size and location on one-dimensional two-phase vertical pipe flow

ما در حال تکامل جریان و دمای یک مایع حرکت می کنیم تا در جریان یک لوله عمودی طولانی و نازک وقتی یک عنصر دیگ درگیر است. هدف اصلی این کار این است که بدانیم چگونه اندازه و موقعیت دیگ بخار بر جریان و دمای لوله در طول زمان تاثیر می گذارد، زیرا ادبیات فعلی مواردی را مطرح می کند که در آن بخاری یا دیگ بخار تمام طول لوله را پوشش می دهد یا زمانی که در حال حاضر جوش مایع وارد لوله بدون دیگ بخار می شود. بنابراین، ما باید برای یک عنصر جوش که فقط بخش کوچکی از لوله را در هنگام طراحی مدل ریاضی پوشش می دهد، اجازه دهیم. فرایند جوشیدن منجر به انتقال به رژیم های مختلف چند فاز می شود و بنابراین ما یک مدل جریان دو مرحلهای را در نظر می گیریم. از این مدل، ما یک مدل یک بعدی ساده را به دست آوردیم، چون ما با یک لوله طولانی و نازک تحت فرض و معقول منطقی که هنوز هم فیزیک مورد نظر را حفظ می کنیم، به دست می آوریم. ما یک تحلیل پایداری برای مرز جوش نشان دادیم که تغییر فاز در این مدل را انجام دادیم. سپس شبیه سازی های عددی برای راه حل های ثابت و گذرا به دست آمد. نتایج عددی نشان می دهد که اندازه و موقعیت دیگهای بخار به شدت بر رژیم جریان تاثیر می گذارد. به طور خاص بسته به اندازه دیگ بخار، انتقال به مراحل دیگر ممکن است همیشه رخ ندهد و بسته به موقعیت آن در طول لوله، مایع خارج از بالای لوله ممکن است نمای گرمای مورد نظر را نداشته باشد. به همین ترتیب، می توان موقعیت و اندازه عنصر دیگ را برای بدست آوردن یک مشخصات حرارتی مفید برای کاربردهای خاص، مناسب قرار داد. چنین نتایجی ممکن است مربوط به کاربردهای صنعتی است که در آن گرمایش یا جوش مایع مورد نیاز است.