بررسی عددی جریان داخل دستگاه ورتکس تیوب و تأثیر شیر کنترل مخروطی بر عملکرد آن

در مطالعه حاضر پدیده جدایش دما و تغییرات دما و سرعت جریان در یک ورتکس تیوب با جریان مخالف با روش های CFD بر اساس داده های تجربی موجود مدل سازی شده است. یک مدل سه بعدی دینامیک سیالاتی توسط نرم افزار Fluent که مدل سازی بر اساس مدل توربولانس استاندارد K-ε انجام شده است برای مدل سازی مساله تحت بررسی قرار گرفته است و جدایش دمایی بدست آمده از این مدلسازی در شرایط کاری یکسان تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی دارد که مطالعه دینامیک سیالاتی مساله را به سمت بهینه سازی ورتکس تیوب سوق می دهد. پارامتر اصلی مورد مطالعه در این مقاله جهت بهینه سازی در جهت کسب مینمم دمای گاز سرد و ماکزیمم دمای گاز گرم، زاویه شیر کنترل مخروطی ورتکس تیوب و محل قرار گیری آن می باشد. طبق نتایج بدست آمده از تحلیل عددی مسأله زاویه 60 درجه برای شیر کنترل و قرارگیری آن در انتهای لوله جهت بهره برداری بهینه سرمایشی و گرمایشی پیشنهاد می گردد. همچنین تناظر موجود بین ماکزیمم سرعت چرخشی در محفظه چرخش و دمای خروجی سرد و ضریب عملکرد دستگاه، پارامترهای کلیدی هستند که در این تحقیق به بررسی آنها پرداخته شده است.

Keywords:

ورتکس تیوب , شیر کنترل مخروطی , طول لوله , شبیه سازی عددی , جدایش دمایی