بررسی عددی میدان جریان و دما در لوله با انبساط ناگهانی

انبساط یا انقباض ناگهانی در محل اتصالات خطوط لوله هنگامی که تغییر ابعاد وجود دارد رخ میدهد و باعث افت فشار محلی و همچنین تغییر الگوی جریان در جریان های دو فاز می شود. از جمله کار برد های آن می توان به محل اتصالات لوله کشی در کلیه سیستم های انتقال سیال های تک فاز و دو فاز و یا سیستم های حرارتی اشاره نمود. در این مقاله میدان جریان و دما برای اعداد رینولدز ورودی 250 تا 100×2 با نسبت های مختلف سطح مقطع ورودی به خروجی بررسی شده است. شبیه سازی برای جریان سیال تراکم ناپذیر و با تقارن محوری در نظر گرفته شده است. نتایج عددی نشان میدهد که طول باز گشت و ضریب فشار بازیافتی در جریان آشفته مستقل از عدد رینولدز است. با افزایش نسبت انبساط، طول بازگشت افزایش می یابد ولی ضریب فشار بازیافتی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. در جریان آرام با اعداد رینولدز بزرگتر از 250، ضریب فشار بازیافتی وابستگی کمی به عدد رینولدز دارد و نسبت انبساط تاثیر کمی بر عدد ناسلت ماکزیم دارد. در ادامه کار روابطی نیز برای محاسبه ضریب فشار بازیافتی و طول بازگشت ارایه شده است.

Keywords:

تغییر ناگهانی در محل اتصالات لوله ها , ضریب فشار بازیافتی , طول بازگشت , انتقال حرارت , شبیه سازی عددی