عملکرد شبیه ساز CFD براساس مدل های آشفتگی K-ωSST و K-εRealizable در واحد بیرونی یک کولر گازی دو تکه

در این تحقیق، تجزیه و تحلیل مربوط به شبیه سازی جریان پایای عبوری از واحد بیرونی یک کولر گازی دوتکه ارائه شده است. مدل سازی هندسی با اندازه گیری ابعاد، با استفاده از وسایل اندازه گیری مستقیم و استفاده ی همزمان از نرم افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) صورت پذیرفته است. برای تولید شبکه ی محاسباتی از نرم افزار تولید شبکه ی گمبیت و برای حل جریان، از حل گر فلوئنت استفاده شده است. شبیه سازی جریان عبوری از رادیاتور با استفاده از فرض محیط متخلخل برای رادیاتور صورت گرفته است. هدف از انجام این تحقیق، پی بردن به عملکرد شبیه ساز CFD براساس مدل های آشفتگی K-ωSST و K-εRealizable در واحد بیرونی یک کولر گازی دوتکه است. نتایج به دست آمده از دو مدل آشفتگی نشان می دهد که مقدار متوسط نرخ دبی جرمی محاسبه شده از مدل K-ωSST در همه ی سرعت های دورانی، کمتر از مدل K-εRealizable می باشد. حداکثر این اختلاف به صورت نسبی (نسبت به نتیجه های مدل K-εRealizable)، در دور 490 دور بر دقیقه، 3/33 درصد است. هم چنین حداکثر اختلاف نرخ جرمی محاسبه شده توسط مدل K-εRealizable و مدل K-ωSST در مقایسه با نرخ جرمی تجربی، به ترتیب 13/56 و 15/6 درصد می باشد. برای مدل K-εRealizable ، در سرعت دورانی 850 دور بر دقیقه متوسط نیروی وارده بر فن در راستای محور فن 6/03 و برای مدل K-ωSST ، متوسط نیرو 5/95 نیوتون می باشد. نتایج نشان می دهد که داده های حاصل از مدل آشفتگی K-εRealizable نسبت به مدل K-ωSST تخمین بهترین از نتایج ارائه می دهد.

Keywords:

مدل سازی هندسی , کولر گازی دو تکه , مدل های آشفتگی , شبیه ساز CFD , محیط متخلخل