تحلیل غیر خطی ناپایداری نوسانات موج چگالی در فرایند جوشش درون یک کانال با استفاده از یک مدل تحلیلی جدید

ناپایداری جریان دوفاز در بسیاری از حوزه‌های صنعتی نظیر توربوماشین، سیستم‌های تبرید، راکتور آب جوشان مشاهده می‌شود. پیش‌بینی پارامتر‌های جریان مانند افت فشار، محدوده پایداری و مشخصات نوسانات، عوامل تعیین کننده‌ای در طراحی و شرایط ایمنی کارکرد تجهیزات است. در این مقاله ناپایداری نوسانات موج چگالی جریان سیال دوفاز در فرایند جوششی مورد تحلیل قرار گرفته ‌است. با معرفی متغیرهای بدون بعد، یک مدل یکپارچه برای فرایند ارائه شده ‌است. با آنالیز عددی مدل، به وسیله کاربرد یک روش توسعه یافته مبتنی بر روش عددی "وزن دادن به مانده‌ها"، مدل جهت دست‌یابی به پاسخ سیستم برای شرایط پایا حل شده‌است. محدوده ناپایداری بر روی صفحه با مختصات فرکانس واکنش و نسبت فرکانس واکنش به سرعت جرمی ورودی با استفاده از تحلیل انجام شده مشخص شده‌ است و همچنین تاثیر عدد اصطکاکی بر آن مورد بررسی قرار گرفته ‌است. تاثیر افزایش سرعت جرمی، میزان مادون سرد بودن، تغییرات فشار و سایر پارامتر‌های مهم فرایند بر مشخصات نوسانات و همینطور محدوده ناپایداری بررسی شده ‌است. نتایج نشان می‌دهد با افزایش سرعت جرمی، سیستم نسبت به رخداد نوسانات موج چگالی پایدارتر می‌گردد. کیفیت بحرانی بخار خروجی نیز با افزایش سرعت جرمی کاهش می‌یابد و دروه تناوب نوسانات موج چگالی و دامنه آن با افزایش سرعت جرمی افزایش می‌یابد.