13090

13090

تعيين مدل اغتشاشي بهينه جهت تحليل افت فشار جريان حبابي در كويل مارپيچ

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

اسفند ماه 1392

اسفند ماه 1392

دكتر حميد صفاري

چكيده موضوعاين پايان نامه تعيين مدل توربولانسي مناسب براي تعيين ضريب اصطكاك و افت فشار جريان دوفازي آب - هوا در داخل كويل مارپيچ است. بدين منظور جريان ابتدا جريان دوفازي در داخل لوله مارپيچ، با استفاده از مدل هاي دو¬فازي مخلوط و فاز¬هاي مجزا در عد رينولدز 15000 با استفاده از مدل k-w حل شد و مشاهده شد كه در كسر¬هاي حجمي كمتر از 1/0 نتايج حاصل از اين دو مدلتقريبا با هم برابر است و به همين دليل براي تعيين مدل توربولانسي مناسب، جريان در محدوده رينولدز15000 تا 50000، به وسيله مدل دوفازي مخلوط و مدل هاي آشفتگيSST k-w, k-w,realizablek-eوRSMدر نرم افزار تجاري فلوئنت حل شد. و نتايج بدست آمده با روابط تجربي موجود مقايسه گرديد؛ و مشاهده شد كه نتايج حاصل از مدل¬هاي توربولانسي RSMو SSTk-w، به ترتيب 3 و 5 درصد با نتايج تجربي اختلاف دارند. سپس با توجه به اينكه زمان محاسبات در مدل توربولانسي SST k-wحدود 50 درصد كمتر از مدل RSMاست، به عنوان مدل مناسب انتخاب شد و در ادامه نتايج حاصل از اين مدل در كسر¬هاي حجمي مختلف با نتايج تجربي بدست آمده در آزمايشگاه مقايسه گرديد.به دليل وجود گردايان فشار در جهت عمود بر جريان، در لوله مارپيچ، استفاده از تابع ديواره براي حل با استفاده از مدل باعث ايجاد خطا در محاسباتمي شود. همچنين مدل SST اگرچه براي نواحي نزديك ديواره جوار مناسبي ارائه مي دهد، اما فرض ايزوتروپ بودن مولفه¬هاي تنش رينولدز را در المان هاي حل، اعمال مي¬كند كه با توجه به وجود جريان ثانويه، ايجاد خطا در محاسبات، دور از انتظار نيست. و مدل RSMاگرچه دقت بيشتري نسبت به مدل هاي ديگر دارد اما حجم محاسبات را افزايش مي¬دهد. واژه¬هاي كليدي: جريان دوفاز، مدل¬هاي آشفتگي، لوله مارپيچ ، حل عددي.