بررسی عددی جریان در یک لخته گیر انگشتی

امروزه جریان های چندفازی در صنایع مختلفی وجود دارد و بررسی این جریان هااز اهمیت خاصی برخوردار است. تاکنون افرادزیادی روی این جریان هاکار کرده اند و از جنبه های مختلفی این جریان هامورد بررسی قرار گرفته است. چالش اصلی برای شناخت این جریان هاتعریف یک مدل مناسب برای آنها می باشد. جریان های چندفازی درون لوله،شکل های مختلفی به خود می گیرند که به آن رژیم های جریان می گویند. در واقع رژیم های جریان حالت های متفاوتی است که فازهای مختلف در یک جریان چندفازی نسبت به هم دارند. از آنجا که هرکدام از این رژیم ها به نحوی در طراحی خطوط لوله موثرند لذا تاکنون مطالعات زیادی برای پیش بینی رژیم های جریان صورت گرفته است. از انواع رژیم های جریان به رژیم لایه ای و اسلاگ برای نمونه می توان اشاره نمود. برای مثال در رژیم اسلاگ، ذات رژیم باعث به وجود آمدن تنش های اضافی به خط لوله می شود بنابراین همیشه در صدد هستیم تا از بروز این رژیم در لوله ها جلوگیری کنیم. یکی از تجهیزاتی که به این منظور به کار می رود، لخته گیرمی باشد. لخته گیرها دارای انواع مختلفی هستند که در نوع انگشتی آن که معمولا در ورودی پالایشگاه ها کار گذاشته می شوند، رژیم جریان به صورت لایه ای می باشد تا علاوه بر از بین بردن رژیم اسلاگ فازهای متفاوت نیز در آن از هم جدا شده و در عملکرد تجهیزات پایین دستی این لخته گیرها اخلال ایجاد نشود. در این پایان نامه انواع رژیم های جریان مورد بررسی قرار گرفته و نقشه رژیم های جریان ارائه شده است. همچنین اشاره ای به انواع لخته گیر ها و مکانیزم های جداسازی در آنها شده است. در ادامه روابط حاکم بر رژیم های لایه ای و اسلاگ آورده شده است. انواع رژیم های لایه ای از قبیل رژیم لایه ای با مرز صاف، مرز منحنی و مرز موجی شکل مورد بررسی قرار گرفته و روابط آنها ارائه شده است. همچنین انواع مدل های توربولانسی و کاربرد هرکدام، همراه با روابط مربوط بیان شده است. در ادامه نیز جریان، در یک لخته گیر انگشتی به وسیله نرم افزار ansys,cfxشبیه سازی شده و تاثیر عواملی از قبیل شیب، دبی و فشار بر روی جریان در لوله ها مورد بررسی قرار گرفته است و در انتها تاثیر افزودن افزاینده در ورودی انگشتی ها برای توزیع بهتر جریان در آنها مورد بررسی قرار گرفته است.در این پایان نامه مشخص گردید افزایش فشار در دبی یکسان باعث کاهش سطح مایع در انگشتی های لخته گیرمی گردد. همچنین نمودار دبی حجمی ورودی مایع نسبت به شیب های مختلف لخته گیر رسم گردید و با نمودار رسم شده برای لخته گیرهای دن هلدر و اس تی فرگوس مورد مقایسه قرار گرفت.