Rib geometries are of interest in a variety of gas-liquid two-phase flow applications. Slug flow is one of the most prevalent but problematic two-phase flow pattern in industrial applications as it involves severe pressure fluctuation. In this study, the effects of rib geometry on pressure fluctuation and slug frequency, which are the main characteristics of the slug flow, were investigated, and the effects on controlling the slugging phenomenon is introduced. The characteristics of the slug flow vary greatly with time, so a careful statistical method was applied to grasp the effect of the lip structure. Regardless of the dimension of the rib geometry, the pressure fluctuation of the slug flow is generally weakened in the ribbed channel and the main frequency disappears. It was also confirmed by flow visualization that this phenomenon was caused by small air bubbles generated by the rib geometry. Depending on the width-to-height ratio of the rib geometry, the mechanism by which these phenomena occur was different, and the level of mitigation effect on slugging was different accordingly.
립 구조는 다양한 기체-액체 이상 유동 산업체에서 응용되고 있다. 산업체에서 가장 흔하게 발생하는 이상 유동 패턴 중 하나가 슬러그 유동으로, 이 유동 패턴은 흔하게 발생하지만 큰 압력 맥동을 수반하는 문제가 있다. 본 연구에서는 슬러그 유동의 주요한 특징인 압력 맥동과 슬러그 진동수에 립 구조가 어떠한 영향을 미치는지 파악하고, 슬러깅 현상을 완화하는 효과에 대해 소개한다. 슬러그 유동의 특성은 시간에 따라 큰 폭으로 진동하므로 립 구조의 영향을 파악하기 위해 면밀한 통계적 방법을 적용하였다. 립 구조의 타입에 관계없이 립 채널에서 대체로 슬러그 유동의 압력 맥동이 약화되고 주요 진동수가 사라진다. 또한 유동 가시화를 통해 이러한 현상이 립 구조에 의해 생성된 작은 공기 방울에 의해 유발되었음을 확인했다. 립 구조의 타입에 따라 이러한 현상이 발생하는 메커니즘이 달랐고 그에 따라 슬러깅 완화 효과도 차이를 보였다.
