بررسی عددی پدیده گذرای جدایش دما در لوله گرداب

یکی از تجهیزات مورد استفاده در سیستم های تبرید، لوله گرداب میباشد که در آن یک سیال پرفشار از طریق نازلهای ورودی وارد محفظه گرداب شده و به دو جریان با دماهای کمتر و بیشتر نسبت به دمای ورودی منشعب میشود. این پدیده جدایش انرژی و درنتیجه ایجاد همزمان دو جریان سردتر و گرم تر به عواملی مانند هندسه و تعداد نازل، قطر و طول لوله گردابی، فشار ورودی، دریچه (شیر) کنترل، اندازه مجرای دیافراگم و کسر جرمی سرد وابسته است. با وجود قدمت پیدایش لوله گرداب و کاربردهای متنوع آن در صنایع گوناگون، کماکان درک صحیح و فراگیری از فیزیک حاکم بر آن به دست نیامده است. پژوهش حاضر، سعی در دستیابی به شناخت بهتر پدیده جدایش انرژی به روش شبیه سازی عددی دوبعدی یک مدل تقارن محورچرخشی در محیط نرم افزار فلوئنت 18 .2 دارد. نوآوری این تحقیق در بررسی رفتار جریان به صورت حل گذرا است. نتایج حاصل وجود گردابه های آزاد و اجباری را تایید کرده و حاکی از آن است که المانهای پیرامونی(محیطی) با حرکت به انتهای گرم با دریافت انرژی از المانهای مرکزی، به دمای بالاتری میرسند. این رفتار در اثر تبدیل انرژی جنبشی ذرات سیال به انرژی گرمایی به خاطر وجود تنش برشی اصطکاکی از اثر ویسکوزیته سیال رخ میدهد.