شبیه سازی CFD اثر زبری سطح در جریان آشفته در ناحیه ورودی لوله

حل مسئله جریان آشفته در طول ورودی از نقطه نظر طراحی برخی از سیستم های مهندسی حائز اهمیت است. در تحقیق حاضر اثرات زبری سطح لوله در ناحیه ورودی در چهار زبری مختلف که به ترتیب 0.015، 0.045، 0.08 میلی متر در عدد رینولدز 6000 که جریان کاملاً در لوله مغشوش بوده بررسی شده است و تغییرات ضریب اصطکاک، عدد ناسلت، طول ناحیه توسعه نیافته و همچنین سرعت در خط مرکزی مورد بررسی قرار گرفت. در جریان درهم پس از طی طول توسعه یافته که وابسته به قطر و رینولدز است، سرعت محوری به یک مقدار ثابت میرسد. با افزایش زبری جریان سریعتر توسعه پیدا می کند و رژیم جریان درون لوله زودتر مغشوش شده و یکنواختی بهتری پیدا خواهد کرد. با افزایش زبری اغتشاش جریان بیشتر شده و میزان انتقال حرارت و تنش بیشتر خواهد شد با افزایش ارتفاع زبری، ضریب اصطکاک پوسته ای افزایش پیدا کرده است. در ابتدای لوله با افزایش ارتفاع زبری، ضریب اصطکاک پوسته ای افزایش پیدا کرده است با کاهش زبری طول توسعه نیافته افزایش پیدا می کند و سرعت انتقال گرما به علت کاهش عدد ناسلت از دیواره کاهش می یابد همچنین در ابتدای ورودی لوله زبری تأثیر قابل توجهی بر روی انتقال گرما نسبت به انتهای لوله ندارد و تقریباً بی تأثیر است

کلیدواژه ها:

ارتفاع زبری ، جریان درهم ، ضریب اصطکاک سطحی ، عدد ناسلت