بررسی عددی الگوی جریان در تقاطع کانال های باز مستقیم و قوسی شکل
چکیده
در تحقیق حاضر با بکارگیری نرم افزار ansys fluent 14® به مدل سازی عددی جریان در تقاطع کانال ها به صورت سه بعدی پرداخته شده است. در ابتدا، الگوی جریان در تقاطع 90 درجه کانال های باز مستقیم مدل سازی عددی شده و با نتایج آزمایشگاهی موجود صحت سنجی شده است. در ادامه عمل کرد مدل های مختلف آشفتگی شامل مدل های دو تا هفت معادله ای در پیش بینی الگوی جریانِ این نوع تقاطع مورد بررسی قرار گرفته است. سپس روش های مختلفی شامل کاربرد دیوار جداکننده کانال جانبی، به کارگیری صفحات مستغرق در کانال اصلی، اصلاح هندسه ورودی کانال جانبی و خط جریانی کردن کانال اصلی در اطراف تقاطع برای بهبود الگوی جریان در تقاطع کانال های باز مستقیم، مورد مطالعه قرار گرفتند. پس از آن، الگوی جریان در تقاطع کانال های باز مستقیم و قوسی شکل مورد بررسی قرار گرفته و اثر نسبت دبی کانال اصلی به دبی کل، زوایای مختلف تقاطع، محل قرارگیری تقاطع در خم و نوع خم بر الگوی جریان سنجیده شده است. در این تحقیق به مقایسه الگوی جریان در تقاطع مستقیم و قوسی شکل، با یک تقاطع مستقیم معادل نیز پرداخته شده است. در پایان، به کارگیری صفحات مستغرق در کانال اصلی و اصلاح هندسی ورودی کانال جانبی به کانال اصلی، جهت بهبود الگوی جریان در تقاطع مستقیم و قوسی شکل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان دهنده عمل کرد مناسب مدل های آشفتگی rsm و k-kl-? در پیش بینی الگوی جریان تقاطع مستقیم می باشند. نتایج بیان گر وجود تفاوت های اندک در الگوی جریان تقاطع مستقیم با تقاطع مستقیم و قوسی شکل هستند؛ هم چنین نشان می دهند، کاربرد دیوار جداکننده کانال جانبی، صفحات مستغرق، اصلاح هندسه ورودی کانال جانبی در محل تقاطع و خط جریانی کردن کانال اصلی در اطراف تقاطع، هر کدام به نوعی منجر به بهبود الگوی جریان در تقاطع ها شده اند. پارامترهای بهینه برای این موارد، در این تحقیق ارائه شده است.