بررسی اثر فشار جریان ورودی بر عملکرد لوله گردبادهای با هدف دستیابی به حداقل دمای خروجی سرد

لوله گردبادهای وسیله ای مکانیکی برای جداسازی یک جریان هوای فشرده به دوجریان هوای سردتر و گرمتر از جریان ورودی به طور همزمان است. طراحی ساده، حجم کم و بی نیازی از تعمیر، باعث شده تا این دستگاه دو منظوره در صنعت مورد توجه قرار گیرد. در این مقاله با استفاده از شبیه سازی و حل دینامیک سیالات محاسباتی، تاثیر فشار هوای ورودی بر روی عملکرد دستگاه لوله گردبادهای بررسی شده است. مدل تلاطمی k- Eجهت حل معادلات میدان جریان استفاده شد. هندسه مدل ثابت در نظر گرفته شد. پس از بررسی استقلال نتایج حل از اندازه سلولهای محاسباتی و صحت سنجی حل، نتایج نشان داد که در مورد هر لوله گردبادهای یک فشار کاری بهینه وجود دارد که میزان کاهش دما و هزینه اقتصادی آن قابل توجیه است. مقدار فشار کاری لوله گردبادهای شبیه سازی شده در این مقاله ۴/۸ بار بدست آمد. همچنین نتایج شبیه سازی نشان داد که برای مقاصد سرمایشی استفاده از نسبت جرمی ۰/۳ باعث ایجاد جدایش بالاتری در خروجی سرد خواهد شد و برای مقاصد گرمایشی توصیه می گردد از نسبت جرمی سرد حدود ۰/۸ استفاده گردد.

کلیدواژه ها:

لوله گردبادهای ، نازل ورودی ، شبیه سازی عددی ، جدایش انرژی ، دینامیک سیالات محاسباتی.