مطالعه عددی تبخیر در یک کانال متخلخل قائم با روش حجم سیال در اپنفوم
نویسندگان
1 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
2 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
3 گروه علوم مهندسی، دانشکده فنی مهندسی شرق گیلان، دانشگاه گیلان، رودسر، ایران
doi
چکیده
در مطالعه حاضر با روش حجم سیال در نرمافزار متنباز اپنفوم پدیده تبخیر در محیط متخلخل مورد تحلیل قرار گرفته است. در ابتدای حل، سیستم شامل فاز آب و محیط متخلخل مس است. در مراحل بعدی شبیهسازی عددی و در اثر تبخیر قسمتی از آب، فاز بخار بهعنوان دومین فاز سیال ظاهر میشود. آب و بخار، غیرقابل تراکم و مخلوطنشدنی فرض شده است و پدیده تبخیر بهصورت غیرتعادلی رخ میدهد. فصل مشترک بین فازها با روش حجم سیال، انتقال جرم بین دو فاز آب و بخار با مدل لی و کشش سطحی بین فازها با روش نیروی سطح پیوسته مدلسازی شده است. مقایسه نتایج شبیهسازی با نتایج تجربی نشان داد که حلگر ترکیبی تبخیر محیط متخلخل بهخوبی نرخ تبخیر در مقاطع مختلف کانال را تخمین میزند. علاوه بر این نتایج مربوط به دمای دیواره به دو ناحیه گرمایشی و تبخیر تقسیم میشود. در ناحیه گرمایش، دما بهطور خطی با عمق کانال افزایش مییابد تا اینکه به دمای اشباع برسد. بعد از نقطه اشباع دمای دیواره ابتدا ثابت مانده و در نهایت شکل نوسانی به خود میگیرد که بهصورت محلی، پرشهای دمایی رخ میدهد. نرخ جرمی تولید بخار نیز ابتدا با شدت زیاد اتفاق میافتد اما در نواحی انتهایی کانال متخلخل، نرخ رشد آن بهکندی صورت میگیرد.
