19242

۱۹۲۴۲

تحليل عددي جريان سرد روي شعله نگهدار وي شكل لبه سينوسي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

۹۵-۹۷

۱۳۹۷/۴/۳۱

دكتر حجت قاسمي

مكانيك

در اين پژوهش به تحليل عددي جريان سرد از روي دو نوع شعله نگهدار V شكل معمولي و موج‌دار سينوسي پرداخته‌شد و نتايج آن با يك كار تجربي كه بر مبناي روشPIV انجام شده‌است، مقايسه و اعتبارسنجي گرديد. اين مطالعه اطلاعات ارزشمندي همچون ساختار جريان در ناحيه دنباله، رخداد پديده ريزش گردابه‌، مقياس‌هاي زماني و جرياني در ناحيه بازچرخشي و ابعاد ناحيه بازچرخشي را در اختيار ما قرار مي‌دهد. حل عددي به روش حجم محدود و در نرم‌افزار فلوئنت انجام شده است. از مدل توربولانسي RNG k-ɛ استفاده شده است. حل عددي در حالت Vشكل معمولي براي 4 نوع شبكه مختلف انجام شده و نتايج مربوط به آنها با نتايج تجربي مقايسه شده‌اند. همچنين ساختار يك سيكل زماني از پديده ريزش گردابه در ناحيه دنباله پشت شعله‌نگهدار بررسي و به كمك آن مقدار عدد استروهال جريان بدست آمد. تاثير نسبت انسداد، سرعت جريان ورودي به كانال و تغيير اندازه دهانه شعله‌نگهدار در حالت معمولي بر خواص ناحيه بازچرخشي بررسي شد. با افزايش نسبت انسداد طول ناحيه بازچرخشي افزايش مي‌يابد اما مقدار نيروي درگ و افت فشار نيز افزايش مي‌يابد. ساختار جرياني براي شعله‌نگهدار سينوسي در صفحات مختلف بررسي شد و بررسي توزيع فشار و ورتيسيته در بعد سوم مد نظر قرارگرفت و خواص مربوط به مكانيزم پايداري هر دو حالت معمولي و سينوسي بررسي شد. نتايج بيانگر اين است كه طول ناحيه بازچرخشي در حالت سينوسي 90 درجه اختلاف فاز بيشتر از حالت معمولي مي‌باشد و همچنين اين طول براي مقاطع مختلف تغيير مي‌كند. مقدار عدد استروهال را براي جريان عبوري از روي شعله‌نگهدار معمولي برابر ۰/۲۷۰، براي حالت سينوسي ناهم‌فاز برابر۰/۲۷ و براي حالت سينوسي هم‌فاز برابر با ۰/۲۶۱بدست آمد. اين عدد بيانگر فركانس ريزش گردابه بي‌بعد شده مي‌باشد. نتايج كانتور فشار استاتيك بيانگر اين است كه افت فشار در ناحيه بازچرخشي حالت سينوسي كمتر از حالت معمولي مي‌باشد كه موجب كاهش نيروي درگ در برابر جريان اصلي عبوري در حالت سينوسي نسبت به حالت معمولي مي‌شود.

1397/06/05

9/22/2018 12:00:00 AM

The aim of the presented research is to investigate the effect of undulating of the edges of the V-shaped bluff body in the flame stabilization and to compare the regular and wavy V-gutters operation in the same operating conditions in cold flow state. The 3D, incompressible and transient flow has been investigated in three cases of phase difference between upper and lower sinusoidal edges. The results of these three cases have been compared with that of simple V-gutter geometry. According to the numerical results the case with π/2 of phase difference has the better performance than simple V-shaped flame holder (larger recirculation zone, less pressure drop and drag coefficient).