Investigations of mixing in pipelines with side-, opposed-, and multiple-tees

Abstract

الخلط هو إحدى أهم العمليات في الصناعات الكيميائية والبتروكيميائية والزيوت والمعادن ، ويمكن إنجازه في الخزانات أو خطوط الأنابيب . في هذا البحث تم إجراء بحوث عددية ومعملية لدراسة الخلط في أنابيب مزودة بأنابيب جانبية وعكسية ومتعددة التفرع . لقد تم خلط ماء بارد جار في أنبوب رئيسي مع ماء دافي جار في أنبوب جانبي التفرع ، وقيست الحرارة معملياً لتحديد درجة الخلط . وتم حل الضغط والسرعة والحرارة عددياً . كما تم اختبار تأثير حجم الشبكة ، وتحسين موضعي للشبكة ، واعتماد الخواص الفيزيائية للسائل على درجة الحرارة والنموذج الأحتطراب الدوامي على النتائج العددية . ولقد أظهرت النتائج المعملية تطابقاً جيداً مع النتائج العددية على مدى واسع من أرقام رينولدز . وكان من الصعب الحصول على مطابقة كاملة بجوار نفاث السائل عبر أنبوب التفرع إلا بعد إدخال بعض التحسينات ووجد أ، طول الأنبوب اللازم لتحقيق 95% من الخلط يعتمد على نسبة سرعة السائل في الأنبوب الجانبي والأنبوب الرئيسي . كما لابد من إيجاد الزاوية التي يحقن النفاث الجانبي والتي قد تؤدي إلى ارتطام النفاث على الجدار المقابل أم لا ، وذلك نظراً لتأثيرها البالغ على طول الأنبوب اللازم للحصول على 95% من الخلط . أما بالنسبة للنفاثات المتعاكسة ، فمن الصعب الحصول على حلول عددية لتأثير نفاثي متبادل على درجات رينولدز العالية . وأجريت بعض التعديلات بما فيها تدريج خلافي لأثنين من النفاثات لتسهيل تقارب الحلول . وقد أدى استعمال أنابيب متعددة ثلاثية التفرع للتقليل من طول الأنبوب اللازم لتخفيف 95% من الخلط .