تحلیل آزمایشگاهی و عددی جریان سیال درون لوله اعوجاجی مجهز به نوارهای پیچی
نویسندگان
1 دانشیار و عضو هیئت علمی گروه مکانیک- دانشکده فنی- دانشگاه گیلان
2 دانشجوی دکترای مکانیک تبدیل انرژی،پردیس دانشگاهی،دانشگاه گیلان، رشت، ایران
doi
10.22060/mej.2018.14398.5847چکیده
مطالعه حاضر به شبیه سازی عددی جریان سیال نیوتنی و غیر نیوتنی درون لوله اعوجاجی،مجهز به نوارهای پیچی معمولی شیاردار در شرط مرزی شار ثابت با استفاده از روش عددی حجم محدودپرداخته است .جهت اعتبار سنجی نتایج شبیه سازی عددی با نتایج با معادلات تجربی محققان دیگرمقایسه شده است. آب به عنوان سیال نیوتنی و کربوکسی میتل سلولز در آب به عنوان سیال غیر نیوتنی استفاده شده و محدوده تغییرات اعداد رینولدز برای سیالات به ترتیب در محدوده جریان درهم در نظر گرفته شده است. مطالعه فوق کاربرد مدل های مختلف درهمی جریان، اعمال شارهای حرارتی متغیر و نیز شیار روی نوار،بر روی عدد ناسلت و ضریب اصطکاک را نشان میدهد. نتایج نشان میدهد که استفاده از مدل استاندارد κ-ω در جریان درهم سیال نیوتنی، نسبت به مدل های دیگر مناسب بوده و نتایج به دست آمده تطابق خوبی با داده های تجربی داشته و متوسط اختلاف نتایج برای عدد ناسلت برای نوارپیچی ساده و شیاردار به ترتیب کمتر از ۲/ ۱۵ و ۴/ ۱۴ درصد خواهدبود .از طرفی برای سیال غیر نیوتنی با شرایط یکسان ،استفاده از مدل κ-ε نسبت به مدل های دیگر مناسب تر است و متوسط مقدار اختلاف برای عدد ناسلت برای نوارپیچی ساده کمتر از ۱۰ درصد خواهدبود.