پروژه شبیه سازی جریان دوفازی در لوله خمیده با فلوئنت

جریان دوفازی در لوله های رفت و برگشتی کاربرد وسیعی در صنعت دارد که از جمله می توان به مبدل­های حرارتی، صنایع تبرید و ... نام برد. مطالعات تجربی زیادی در خصوص جریان­های تکفازی و دوفازی صورت پذیرفته است اما مطالعات تجربی دارای هزینه های بسیاری هستند و استفاده از این روش ­ها در همه جا ممکن نیست بنابراین روش های عددی می­ توانند به عنوان جایگزینی برای این کار استفاده گردند.

در این پروژه ابتدا مقدمه ای از کار­های انجام شده در لوله های خمیده آورده شده است و در ادامه به روش های مدل سازی جریانات اغتشاشی مانند k-e و k-w و همچنین مدل های دو فازی شرح داده شده است و در ادامه نحوه گسسته سازی ، الگوریتم حل و  نحوه اعمال پارامتر­ها و شرایط مرزی در نرم افزار فلوئنت شرح داده شده است. در نهایت سه لوله با شعاع انحنای مختلف پس از رسم و شبکه بندی در نرم افزار گمبیت، به نرم افزار فلوئنت منتقل شده و سپس حل گردیده اند و پارامتر­های موثر بر جریان دو­ فازی مانند شعاع انحنا، قطر حباب­ها، اثر تغییرات رینولدز، مقایسه مدل­ های اغتشاشی و ... تحلیل شده اند. مشاهده گردید که نتایج حاصل از مدل k-e در نرم افزار فلوئنت دقیق تر است، ، با افزایش عدد رینولدز مقدار ضریب اصطکاک کاهش می ­یابد. مقدار ضریب اصطکاک در خم حدود 45 درصد بیش از ضریب اصطکاک در لوله مستقیم است، با افزایش قطر حباب ­های ورودی به لوله مقدار ضریب اصطکاک جریان در داخل لوله افزایش می ­یابد، که با افزایش کسر حجمی، مقدار ضریب اصطکاک در خم افزایش یافته و در لوله مستقیم کاهش می­ یابد.

در لوله ­های موج­دار U شکل با خم برگشتی 180 درجه پیاپی به علت حضور نیروی گریز از مرکز جریان ثانویه  ایجاد می­ گردد. نیروی گریز از مرکز، سرعت سیال در قسمت مقعر  کانال را افزایش داده و از طرف دیگر سرعت سیال در ناحیه محدب را کاهش می ­دهد. اندازه جریان ثانویه با کاهش شعاع خم و افزایش سرعت سیال، افزایش می­ یابد، که این امر باعث افت بیشتر در خم ­های برگشتی است. در یک چرخه تبرید این افت فشار می­تواند تاثیر زیادی روی توزیع مبرد  و دمای اشباع  چرخه بگذارد. همچنین این افت فشار باعث کاهش بازدهی  کمپرسور می­ گردد.

برای رسم کویل مارپیچ و شبکه‌بندی آن از نرم‌افزار Gambit 2.4 استفاده شده است. نرم افزار گمبیت وابسته به شرکت نرم افزاری Ansys Inc از سری نرم افزارهای رشته ی مهندسی مکانیک و به طور مستقیم در ارتباط با نرم افزار فلوئنت می باشد. به طور خلاصه می توان گفت که با استفاده از گمبیت ، طراحی و مش بندی یک شبکه ی تحلیل انجام می گیرد و آنگاه در نرم افزار فلوئنت تحلیل ها بر روی فایلی که از نرم افزار گمبیت حاصل شده است، صورت می پذیرد. در واقع فایل خروجی از گمبیت ورودی نرم افزار فلوئنت خواهد بود.

پروژه شبیه سازی جریان دو فازی در لوله خمیده با فلوئنت

 

 جهت مشاهده سرفصل مطالب فلوئنت کلیک کنید.

انجام پروژه با نرم افزار فلوئنت

 

======================= لینک مطالب مرتبط با شبیه سازی در فلوئنت =======================

 شبیه سازی سیال غیر نیوتنی در لوله مارپیچ با فلوئنت
طراحي مبدل هاي حرارتي صفحه اي با سيالات غير نيوتني
پروژه بررسی اثر هندسه دودکش بر کاهش افت فشار و افزایش راندمان در فلوئنت

جریان سیال غیر نیوتنی حول کره در فلوئنت
پروژه شبیه سازی جریان حول استوانه چرخان و ساکن با فلوئنت
شبیه سازی پر کردن مخزن به روش کسر حجمی
پروژه شبیه سازی جریان دوفازی در لوله خمیده با فلوئنت
پروژه شبیه سازی جوشش با استفاده از فلوئنت
شبیه سازی نانوسیال در فلوئنت
مقدمه ای بر کاربردهای نانوسیال در انتقال حرارت
===================================================================

 

دیدگاه خود را بنویسید

دیدگاه پس از تائید مدیریت منتشر می شود.