Investigating Pressure Gradient Dynamics in Two-phase Fluid Flow through Porous Media: An Experimental and Numerical Analysis

سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 585

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-7_011

تاریخ نمایه سازی: 18 اردیبهشت 1403

چکیده مقاله:

This study investigates pressure gradient dynamics within a porous medium in the context of two-phase fluid flow, specifically water and sand particle interactions. Using experimental data, we refine pressure correction coefficients within a numerical solution framework, employing the Semi-Implicit Method for the Pressure-linked Equations algorithm. Our findings highlight the relative nature of pressure gradient phenomena, with particle size and volume fraction emerging as crucial determinants. Graphical representations reveal a clear trend: an increase in volume fraction, up to ۴۰%, across varying Reynolds Numbers, leads to a transition towards non-Newtonian behavior in the two-phase fluid system. Unlike the linear pressure gradient seen in single-phase fluid flow, the interplay between liquid and solid phases, along with drag forces, imparts a distinctly nonlinear trajectory to the pressure gradient in two-phase fluid flow scenarios. As the two-phase flow enters a porous medium, numerous factors come into play, resulting in a pressure drop. These factors include changes in cross-sectional geometry, alterations in boundary layer dynamics, and ensuing momentum fluctuations. Interestingly, an increase in porosity percentage inversely correlates with pressure gradient, resulting in reduced pressure gradient with higher porosity levels. 

نویسندگان

H. Ashouri

Department of Mechanical Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran

H. Mohammadiun

Department of Mechanical Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran

M. Mohammadiun

Department of Mechanical Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran

G. Shafiee Sabet

Department of Mechanical Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran

M. H. Dibaee Bonab

Department of Mechanical Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran

F. Sabbaghzadeh

Department of Chemical Engineering, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Akram, S., Athar, M., Saeed, K., Razia, A., Alghamdi, M., ...
  • Alomar, O. R., Hamdoon, O. M., & Salim, B. M. ...
  • Arasteh, H., Mashayekhi, R., Ghaneifar, M., & Toghraie, D. (۲۰۱۹). ...
  • Bear, J. and M. Y. Corapcioglu (۱۹۴۸). Fundamentals of transport ...
  • Chen, S., & M. Krafczyk (۲۰۰۹) entropy generation in turbulent ...
  • Chen, T. B. Y., Liu, L., Yuen, A. C. Y., ...
  • Chen, X., Li, Y., Liu, Z., & Zhang, J. (۲۰۲۳b). ...
  • Hasanzadeh, Y., Alavi Fazel, S. A., & Azizi, Z. (۲۰۲۲). ...
  • Janfada, T. S., Kasiri, N., & Dehghani, M. R. (۲۰۲۲). ...
  • Jiang, Y., Li, Y., Ding, Y., Hu, S., Dang, J., ...
  • Joibary, S. M. M., & Siavashi, M. (۲۰۱۹). Effect of ...
  • Kirkup, L. (۲۰۰۶). An Introduction to Uncertainty in Measurement Using ...
  • Liang, F., He, Z., Meng, J., Zhao, J., & Yu, ...
  • Liu, B. (۲۰۰۸). Fuzzy process, hybrid process and uncertain process. ...
  • Man, Y., Tong, J., Wang, T., Wang, S., & Xu, ...
  • Mellouli, S., Dhaou, H., Askri, F., & Jemni, A. (۲۰۰۹). ...
  • Naqvi, S. M. A., & Wang, Q. (۲۰۲۰). Performance enhancement ...
  • Roman, S. (۲۰۲۳). How interfacial dynamics controls drainage pore-invasion patterns ...
  • Saeed, K., Akram, S., Ahmad, A., Athar, M., Razia, A., ...
  • Sharma, V. K., Singh, A., & Tiwari, P. (۲۰۲۳). An ...
  • Shirvan, K. M., Ellahi, R., Mirzakhanlari, S., & Mamourian, M. ...
  • Siavashi, M., & Joibary, S. M. M. (۲۰۱۹). Numerical performance ...
  • Tammisola, O. (۲۰۲۳). Flow of yield-stress fluids through porous media. ...
  • Tounsi, H., Rutqvist, J., Hu, M., & Wolters, R. (۲۰۲۳). ...
  • Zhang, X., & Tahmasebi, P. (۲۰۱۹). Effects of grain size ...
  • Zheng, C., Jun Guo, G., Qin, X., Dong, Y., Lu, ...
  • نمایش کامل مراجع