تحلیل عددی جریان جت های برخوردی برای کاهش دمای سطوح

خنک کاری سطوح داغ در صنایع مختلف با جت های آب و هوا و بعضا اسپری سیالات بی خطر و فراوان بسیار رایج است. اهداف خنک کاری سطوح دما بالا، افزایش عمر قطعات و راندمان عملکرد آن در یک سیستم مورد استفاده می باشد. بنابراین انجام کارهای تجربی و عددی این مدل از خنک کاری ها بسیار مورد توجه است. اما به دلیل فزونی هزینه های مالی در انجام تست های تجربی، روش - های مدلسازی و عددی راه حل مناسبی بوده است. در این پروژه سعی شده است این مفاهیم خنک کاری با تکنیک های مختلفی بسط داده شود. سطوح دارای دمای بالا در طرحواره های مختلفی در صنایع وجود دارد. لذا مدل سازی سطوح منحنی و پیچیده توجه بیشتری داشته است. بنابراین با انتخاب هندسه انحنادار از نوع مقعر و کاهش دمای دیواره آن، گام های مربوط به شبیه سازی مشخص شده است. لذاجهت بررسی اعتبار و صحت عملکرد نرم افزار تجاری فلوئنت، شبیه سازی یک هندسه دارای نتایج تجربی مورد انجام واقع شده است. در حل هندسه کانال تمام نتایج خروجی از نرم افزار با نتایج تجربی موجود و کار عددی منتظری و همکارانش مقایسه شده است. درصد خطاهای نتایج حل کمتر از ۵ درصد بوده است. لذا این اطمینان حاصل می شود که نرم افزار موجب از دقت خوبی برخوردار است. لذابرای ادامه کار مدل سازی خنک کاری سطح داغ انحنادار انتخاب می - شود. این هندسه در پروپزال نیز تشریح شده است. لذا برای حل و مدل سازی دو نوع سیال هوا و آب با سرعت های مختلف از جت استفاده می شود. با افزایش سرعت های جت برخوردی اعم از هوا یا آب، سطح وسیعی از دیواره منحنی خنک شده و این کاهش دما با افزایش سرعت جت یکنواخت بوده است. در ادامه کارهای شبیه سازی، حل جریان اسپری آب و برخورد آن به سطح داغ مقعر پرداخته شده است. هدف از این مدل سازی تکمیل تمام تکنیک های خنک کاری سطح داغ انحنادار بوده است. در این مدل سازی کاهش دمای دیواره به مانند جریان جت برخوردی آب با سرعت ۱۶ متر برثانیه بوده است.

کلیدواژه ها:

خنک کاری ، اسپری ، جت و دما