|
Title
|
بررسی عددی سه بعدی جدایش انرژی و جریان در سیستم های ورتکس تیوب همگرا-واگرا
|
|
Type of Research
|
Thesis
|
|
Keywords
|
دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، ورتکس تیوب، تیوب نیمه همگرا و نیمه واگرا
|
|
Abstract
|
در این مطالعه با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، به بررسی تأثیر پارامترهای کلیدی مانند زوایای واگرایی و همگرایی لوله اصلی دستگاه و نسبت جرمی جریان سرد بر عملکرد ورتکس تیوب و جدایش انرژی در آن پرداخته شده است. در این راستا با تمرکز بر روی پارامتر جدایش دمایی خروجی سرد به بررسی راندمان ورتکس تیوب در مدل بهینه بدست امده، به عنوان یک دستگاه ساده که بدون داشتن قطعات متحرک همچون شفت یا سیلندر متحرک،قادر به تولید برودت است، 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-ε حل گردیده اند. با استفاده از نتایج تحلیل عددی، زوایای مناسبی برای دستیابی به حداکثر عملکرد سرمایشی بدست آمده است. نتایج مطالعه شامل منحنی های دما، فشار و سرعت گاز داخلی دستگاه برای ورتکس تیوب های مورد مطالعه با مشخصات ترموفیزیکی معین ارائه شده است.در پایان نتایج و توصیه هایی برای طراحی ارائه گردیدند که برای دستیابی به جدایش انرژی بیشتر می توانند مورد استفاده قرار گیرند. نتایج عددی بدست آمده با نتایج تجربی موجود اعتبار دهی اولیه می-شوند که تطابق قابل قبولی بین آنها وجود دارد. ورتکس تیوب با زاویه همگرایی 0/5 درجه بالاترین اختلاف دمایی را در خروجی سرد ارائه می دهد. مقدار این اختلاف دمایی برابر است با 39/72 درجه کلوین که این مقدار اختلاف دمایی، این ورتکس تیوب را در وضعیت بهینه نسبت به ورتکس تیوب های دیگر قرار می دهد. در مورد ورتکس تیوب های نیمه واگرا مقدار بهینه زاویه واگرایی 5/1 تعیین شده که اختلاف دمای گاز سرد آن 27/08 درجه کلوین است. با ترکیب این دوحالت بهینه به ورتکس تیوبی می-رسیم که اختلاف دمایی 43/22 درجه کلوین می تواند تولید کند که نسبت به ورتکس تیوب نیمه همگرا و نیمه واگرا به ترتیب 8/8% و 59/6% بالاتر است.
|
|
Researchers
|
khosrow iraji (Student)، mohammad bagher mohammad sadeghi azad (Primary Advisor)، Seyed Ehsan Rafiee (Advisor)
|