عدد ناسلت برای جریان سیال آرام تراکم‌پذیر در ناحیه ورودی یک لوله داغ

نویسندگان

1 دانشیار، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

2 دانشیار،دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

doi
چکیده

حل بسیاری از مسائل مهم صنعتی نیاز به دانستن مقادیر ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی یک یا چند جریان سیال در تجهیزات، سیستم‌ها یا لوله‌های مختلف دارند. در مطالعه حاضر، یک مدل عددی برای شبیه‌سازی جریان سیال تراکم‌پذیر در قسمت ورودی یک لوله داغ با زوایای مختلف نسبت به افق ایجاد شده است. در این ناحیه، لایه‌های مرزی هیدرودینامیکی و حرارتی جریان سیال درحال‌توسعه هستند. با توجه به آشفتگی جریان سیال در اثر بر همکنش جریان حرارت و سیال در داخل این لوله، از مدل آشفته سه‌بعدی برای این شبیه‌سازی استفاده شد. برای این منظور، معادلات پیوستگی، ناویر-استوکس تراکم‌پذیر، مدل استرس رینولدز، و معادلات انرژی آشفته و تراکم‌پذیر به‌صورت هم‌زمان حل شده‌اند. سپس با استفاده از مجموعه‌ای از اجراهای عددی به‌وسیله مفاهیم طراحی آزمایش و روش‌های بهینه‌سازی، یک فرمول پیش‌بینی برای عدد ناسلت برای این جریان‌ها به دست آمده است. در نهایت توانایی این فرمول با استفاده از مجموعه‌ای از داده‌های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است.