10941

10941

تحليل اثر تراكم پذيري و محفظه ي جت مصنوعي بر روي ميدان جريان و گرما

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي - علوم حرارتي

مهر ماه 1391

مهر ماه 1391

دكتر فرزاد بازديدي تهراني

چكيده حل عددي ميدان جريان و انتقال گرماي ناشي از جت مصنوعي تراكم¬پذير به صورت سه بعدي و غير¬دائم انجام گرفته شده است. جت مصنوعي بدون نياز به منبع سيال خارجي توليد جريان نوساني مي¬كند. اين جت از حركت نوساني يك محرك كه درون محفظه¬ي جت مصنوعي قرار دارد، ايجاد مي¬گردد و از طريق اوريفيس يا شكاف از محفظه خارج مي¬شود. براي تحليل رفتار آن، معادلات پيوستگي، ممنتوم و انرژي براي جريان آشفته به صورت غير دائم حل شده است. براي گسسته¬سازي معادلات از روش ضمني مرتبه¬ي دوم و براي كوپل كردن معادلات ممنتوم و پيوستگي از الگوريتم سيمپل استفاده شد. از مدل آشفتگي و فرض گاز ايده¬آل به ترتيب براي مدل¬ سازي آشفتگي و تراكم¬پذيري جريان استفاده گرديد. نتايج به دست آمده با نتايج آزمايشگاهي موجود اعتبارسنجي شده است. با مقايسه¬ي داده¬ها، اختلاف ناچيزي بين جواب¬هاي حل عددي و نتايج آزمايشگاهي مشاهده گرديد. حل عددي جت مصنوعي در دو شاخه¬ي تزريق به سيال ساكن و جت مصنوعي برخوردي به صورت دو و سه بعدي مورد تحليل قرار گرفت. با مقايسه مقادير متوسط گيري شده جت مصنوعي در دو حالت تراكم¬پذير و تراكم-ناپذير مشاهده شد كه حداكثر سرعت در حالت تراكم¬پذير كم¬تر از حالت تراكم¬ناپذير مي¬باشد. با مقايسه¬ي تغييرات سرعت لحظه¬اي نسبت به زاويه¬ي فاز مشاهده گرديد كه مدل تراكم¬پذير يك تغيير فاز نسبت به مدل تراكم¬ناپذير دارد. اين تغيير در فاز ناشي از محفظه¬ي جت مصنوعي است. در فواصل دور، رفتار جت مصنوعي به سمت جت پايا ميل مي¬كند زيرا با دور شدن از اوريفيس اثر مكش كم¬تر¬ مي¬شود. در بررسي جت¬هاي مصنوعي برخوردي در خنك¬كاري سطح مشاهده شد كه با افزايش عدد رينولدز به دليل افزايش ممنتوم ميزان انتقال حرارت ناشي از يك جت مصنوعي برخوردي افزايش مي¬يابد. همچنين جت مصنوعي با توليد گردابه باعث درگير شدن بيشتر هواي محيط مي¬شوند. در نتيجه نسبت به جت پايا، دفع گرماي بيشتري دارند. واژه‌هاي كليدي: جت مصنوعي، جريان تراكم پذير، مدل¬ سازي آشفتگي، انتقال گرما