Düşey borularda çok fazlı akışların modellenmesinde deneysel ve nümerik analiz

înşaat, makine ve kimya gibi pek çok mühendislik dalında karşımıza çıkan çok fazlı akımlar, türbülanslı yapıları dolayısıyla çoğunlukla ampirik olarak izah edilmiştir. Serbest yüzeyli akışa sahip bir akımın düşey bir boru boyunca düşüşü incelendiğinde, akımın hava ve su karışımından oluşan iki fazlı bir yapı gösterdiği gözlemlenmiştir. Borunun hemen hemen tamamım kaplayan kabarcıkların uniform bir yapıda hareket ettikleri görülmüştür. Bu çalışmada iki ucu atmosfere açık düşey bir boruya, yanal bir borudan akış olması hali incelenmiştir. Sistemin FLUENT isimli hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD) programı ile bilgisayarlı simulasyonu yapılmış, laboratuar deneylerinden elde edilecek sonuçlar ile simulasyon sonuçları karşılaştırılmıştır. Simulasyon sonuçları yardımıyla, sistemin çektiği hava miktarı ve boru en kesiti boyunca değişen hava-su karışım oranlan incelenmiştir. Ayrıca sıvı fazının hızı hesaplanmış ve bu hızın hangi düşey mesafeden itibaren sabit kaldığı belirlenmiştir. Hava-su karışım akımlarının en önemli problemi kavitasyon ve vibrasyondur. Bu nedenle boru yüksekliği boyunca basınç farkları tespit edilmiştir. Bulunan sonuçlar, Alman normları ile karşılaştırılmış ve yapılan simulasyon modelinin bu normlara uygun sonuç verdiği gözlemlenmiştir. Anahtar kelimeler: Çift fazlı akım, Nümerik modelleme, CFD, FLUENT