بررسی عددی تأثیر فشار ورودی بر عملکرد دستگاه ورتکس تیوب مجهز به نازلهای همگرا
چکیده
در این تحقیق با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی به شبیه سازی عددی جریان فوق چرخشی در ورتکس تیوب های مجهز به نازل های همگرا پرداخته شده است. مدل مورد مطالعه به شش نازل همگرا مجهز شده است که به بررسی تأثیر پارامترهای کلیدی مانند زاویه همگرایی نازل های ورودی، فشار ورودی به دستگاه و تأثیر نسبت جرمی جریان در خروجی سرد بر عملکرد ورتکس تیوب مجهز به نازل های همگرا پرداخته شده است. معادلات بنیادی میدان جریان بوسیله کد استاندارد نرم افزار فلوئنت و با یک مدل تراکم پذیر سه بعدی و توربولانس با مدل استاندارد k-? حل گردیده¬اند. با استفاده از نتایج تحلیل عددی، تاثیر فشار ورودی روی جدایش دمایی بررسی شده است و نشان داده شده است که افزایش فشار ورودی در تمامی زوایای همگرایی، باعث افزایش جدایش دمایی می شود و نیز زاویه همگرایی نازل ها روی عملکرد دستگاه بررسی شده و تاثیر نسبت جرمی جریان در خروجی سرد روی جدایش دمایی مورد مطالعه قرار گرفته شده است و نشان داده شده است که همانند ورتکس تیوب با نازل مستقیم، به ازای کسر جرمی سرد 3/0، بیشترین جدایش دمایی حاصل خواهد شد. در پایان، نتایج و توصیه هایی برای طراحی ارائه گردیده است که برای دستیابی به جدایش انرژی بیشتر می¬توانند مورد استفاده قرار گیرند.