آنالیز حساسیت در مدلسازی تقسیم وترکیب جریان با استفاده از نرم افزار Open Foam و مقایسه با نتایج میلر

در پژوهش حاضر، با تکیه بر تواناییهای نرم افزار Open Foam در مدلسازی عددی مسائل مکانیک سیالات، یک سیستم جریان در دو حالت تقسیم و ترکیب جریان، مورد بررسی قرار گرفته و با مدلهای k-ω و k-ε و اسپارات آلماراس تحلیل گردیده است. هندسه سیستم، یک سه راهی با سطح مقطع مربع به ابعاد 2 سانتیمتر و طول های متفاوت در حالتهای ترکیب و تقسیم جریان می باشدکه ابعاد آن با توجه به برقراری جریان آشفته از دیدگاه رینلدز، طراحی شده است. در هر مرحله از اجرای مدل، پایداری سیستم با محاسبه عدد کورانت ونمایش سرعت های خروجی و میزان فشارها مورد بررسی قرارگرفت. در ادامه، آنالیز حساسیت در هر یک از مدلها با تغییر سرعت ورودی در حالت تقسیم وترکیب جریان انجام گرفت و پس از تحلیل نتایج هر مدل در قالب جداول و نمودار، مدل k-ε برخلاف مدلهای k-ω و اسپارات آلماراس به دلیل پایداری قابل قبول درنمایش خطوط جریان و همگرایی پاسخهای نهایی به عنوان مدل بهینه شناسایی گردید. در پایان، نتایج نهایی مدل k-ε در محاسبه ضریب افت طول لوله با نتایج حاصل از مطالعات میلر، دیاگرام مودی و روابط کلبروک وایت مقایسه و مشخص گردیدکه نتایج مدل k-ε در محاسبه افت طول لوله تا 95/8% بر نتایج دیاگرام مودی و تا میزان 94/2% بر پاسخ حاصل از رابطه کلبروک وایت منطبق بود.

Keywords:

سیستم جریان , جریان آشفته , افت طول لوله