بررسی نتایج مدلسازی چندشعاعی با مدل تکشعاعی در جریان بخار اب چگالشی در نازل همگرا-واگرای مافوق صوت

بخارآب در توربین های کم فشار به علت مافوق سرد شدن باعث پدیده جوانه زایی می شود. در اکثر این مدلسازی ها برای محاسبه شعاع قطرات از مدل تک شعاعی جهت کاهش محاسبات استفاده می شود. شواهد آزمایشگاهی در مورد جریان های چگالشی حتی یک بعدی وجود اندازه چندگانه شعاع قطرات را اثبات می نماید. در این مقاله جهت واقعی تر شدن مدل رشد قطرات از روش چندشعاعی با استفاده از معادله جوانه زایی کلاسیک اصلاح شده و روش یک بعدی با حل تقریبی HLL برای مسئله ریمان استفاده می شود. بدین منظور برای محاسبه روش چند شعاعی رشد قطرات، برای اولین بار مدل ساده ای را درروش اویلری-اویلری ارائه می گردد. در این روش ابتدا تعدادی حجمکنترل در منطقه جوانه زایی لحاظ شده که قطراتی که در هریک از این حجمکنترلها تولید می شوند را در گروهی قرار می دهد و سپس قطرات جدیدی که در سایر حجمکنترلهای بعدی تولید می گردد را با استفاده از نسبت تعداد قطرات در هریک از گروه های موجود جهت ادغام قطرات جدید با این گرو ه ها و همچنین جهت ثابت ماندن تعداد گروه ها، توزیع می کند. این گروه ها به صورت جداگانه تا انتهای نارل رشد می کنند و هرکدام از این گروه ها دارای رطوبت، دما، تعداد قطرات و شعاع خود می باشند. بر طبق نتایج درمدل چندشعاعی پیشنهادی مقدار جوانه زایی و تعداد قطرات بیشتر از مدل تک شعاعی است ولی مقدار شعاع متوسط قطرات کمتر از مدل تک شعاعی و به شعاع تجربی نازل مور با تفاوت ۱۰ درصدی بسیار نزدیک تر است. هردو مدل از نظر توزیع فشار تطابق خوبی با نقاط تجربی دارد ولی در مجموع مدلسازی به روش چند شعاعی پیشنهادی به ویژه از نظر نزدیکتر شدن شعاع قطرات به نتیجه آزمایشگاهی به مراتب دقیق تر است.

بررسی نتایج مدلسازی چندشعاعی با مدل تکشعاعی در جریان بخار اب چگالشی در نازل همگرا-واگرای مافوق صوت Keywords:

polydispersed'' , ''monodispersed'' , ''nucleation'' , '' droplet growth'' , ''droplet group , چندشعاعی" , "تکشعاعی" , "جوانهزایی" , "رشد قطره" , "گروه قطراه"