Gaz-sıvı akış sistemlerinin dinamik davranışı

Gaz-sıvı birlikte akış türlerinden biri de gaz yardımıyla yer değiştirme olayıdır. Bu olayda dairesel veya dairesel olmayan geometriye sahip bir ortam içerisindeki sıvı kendisinden daha az viskoz olan bir akışkan (gaz) yardımıyla yer değiştirilmektedir. Bu yer değiştirme olayı gerçekleşirken gaz arkasında bir miktar sıvıyı bırakarak hareket eder. Bu boru veya kanal duvarında biriken bu sıvının miktarı ve şekli, akışkanın türü, gaz basıncı ve akışın olduğu ortamın şekli gibi faktörlere bağlıdır. Bu tez çalışmasında, CMCNa ve HECNa polimerlerinden hazırlanan kütlece % 2.0, 2.5, 3.0 ve 3.5 konsantrasyonlarındaki çözeltiler kullanılarak gaz yardımıyla yer değiştirme olayı incelendi. Gaz akışkan olarak hava kullanıldı ve hava 0.2, 0.5, 0.7, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 ve 3.0 psi basınçlarında enjekte edildi. Deneyler 5.3 mm iç çapa sahip 55 cm uzunlukta cam borular kullanılarak izotermal şartlarda gerçekleştirildi.Kullanılan akışkanların reolojik özellikleri belirlendi ve Ca sayısı ile boru duvarında biriken sıvı fraksiyonunun değişimi farklı sıcaklıklarda (20, 30, 40, 50 ve 60 °C) incelendi. Kullanılan polimer çözeltilerinin kayma hızı ile viskozitelerindeki değişim incelendi ve bu akışkanların pseudo plastik tipte akışkan oldukları tespit edildi. Çalışma sıcaklığındaki artış ile boru duvarında biriken sıvı fraksiyonunda azalma olduğu görüldü. Diğer taraftan, akışkan konsantrasyonundaki artış ile boru duvarında biriken sıvı fraksiyonunda artma görüldü. CMCNa çözeltileri ile yapılan deneylerden elde edilen sıvı fraksiyonu değerlerinin, HECNa çözeltileri ile elde edilenlerden daha büyük olduğu görüldü. Anahtar kelimeler: İki fazlı akış, Gaz yardımı ile yer değiştirme, Newtonian olmayan akışkan.