احمدرضا رحمتی - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان
عبدالرضا مدنی - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان

لوله گردابی یک دستگاه مکانیکی با هندسه ی نسبتا ساده است که گاز ورودی را به جریان های سرد و گرم تقسیم کرده و در صنایع مختلف به کار گرفته می شود. در مطالعه حاضر جدایش دمایی در لولهگردابی با محفظه چرخش ثانویه با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی و مطابق داده های تجربی موجود شبیه سازی می گردد. در این مطالعه به تاثیر پارامترهای مختلفی نظیر: فاصله بین محفظه اول و دوت چرخش، زاویه محفظه دوم چرخش نسبت به محفظه اول و دمای ورودی بر عملکرد لوله گردابی با محفظه چرخش ثانویه پرداخته می شود. هدف اصلی این مطالعه عددی بررسی پارامتر های موثر ذکر شده بر عملکرد دستگاه و ارائه مدل بهینه شده است. بدین منظور برای شبیه سازی میدان جریان و جدایش دمایی با استفاده از نرم افزار فلوئنت، از معادات با به صورت سه بعدی و تراکم پذیر و نیز از مدل ε- k- استاندارد استفاده گردیده است. در ابتدا فاصله بین محفظه اول و دوم چرخش بررسی شده که حالت بهینه در فاصله ی ۵ میلی متر داده است. سپس زاویه محفظه دوم چرخش نسبت به محفظه اول بررسی می گردد که نتیجه شد بهترین زاویه، زاویه ی ۳۰ درجه است. پس از آن با بررسی دماهای ورودی مختلف مشخص گردید که با کاهش دمای ورودی، دمای خروجی سرد نیز کاهش می یابد.

لوله گردابی با محفظه چرخش ثانویه، شبیه سازی عددی، جدایش دمایی، مدل استاندارد k-ε