مدل سازی هندسی و شبیه سازی جریان در یک دمنده جریان متقاطع

محمد یزدانیان

چکیده

در این پایان نامه، جریان سیال درون یک دمنده جریان متقاطع که در واحد داخلی کولر دوتکه به کار می رود، بررسی شده است. شبیه¬سازی جریان سیال شامل مدل سازی هندسی، تولید شبکه و حل جریان در فضای محاسباتی درون واحد داخلی کولر دوتکه می‏باشد. مدل سازی هندسی با نرم افزار طراحی به کمک کامپیوتر صورت گرفته است. سپس، ناحیه محاسباتی ایجاد شده به نرم افزار گمبیت برای تولید شبکه انتقال یافته است. شبکه‏ای متراکم درون هندسه پیچیده دمنده جریان متقاطع و کولر تولید شده است. تولید شبکه بر اساس اعمال توابع اندازه کارآمد به‏منظور ریزسازی شبکه حول پره‏ها و پیش‏گیری از تراکم بیش از حد شبکه در سایر نواحی می‏باشد. پره¬های پروانه دمنده جریان متقاطع با سلول های باسازمان و دیگر نواحی سیال با سلول های بی سازمان تتراهدرال گسسته شده است. با تعیین شرایط مرزی و چارچوب مرجع چرخان به حل جریان پرداخته شده است. مبدل حرارتی موجود در واحد داخلی کولر دوتکه یک محیط متخلخل در نظر گرفته شده است. به منظور شبیه سازی جریان آشفته درون کولر از مدل آشفتگی k-ε تحقق پذیر استفاده شده است. نتایج حل جریان به صورت توزیع فشار، توزیع سرعت و نمایش خطوط جریان در مقاطع مختلف درون کولر ارائه شده است. جریان خروجی از کولر در چهار زاویه مختلف پره راهنمای خروجی بررسی شده است. خطوط جریان اطراف و روی پره راهنمای خروجی نشان می دهد، زاویه 58 درجه بهترین عملکرد و زاویه 116 درجه بدترین عملکرد را دارد. شکل هندسی پره های پروانه دمنده جریان متقاطع تغییر داده شده است. تغییر شکل هندسی پره های پروانه موجب افزایش 10 درصدی دبی حجمی خروجی از کولر شده است. تغییر تعداد پره های پروانه دمنده جریان متقاطع نشان می دهد، تعداد 25 پره پروانه دبی حجمی خروجی را 6/6 درصد کاهش می دهد و پروانه با تعداد 45 پره باعث کاهش 1 درصدی دبی حجمی خروجی از کولر می¬شود. دبی خروجی از کولر برای سه سرعت دورانی 1220، 1070 و 910 دور بر دقیقه با دبی تجربی مقایسه شده است.

اساتید راهنما و مشاور

سعید بحرینیان، علیرضا پشم فروش