ارایه یک رویکرد مبتنی بر موازنه انرژی برای پیش بینی عدد وبر بحرانی در شکست قطره تحت تاثیر همزمان تنش های توربولانسی و ایرودینامیکی
- سال انتشار: 1401
- محل انتشار: دوفصلنامه تبدیل انرژی کاربردی، دوره: 1، شماره: 1
- کد COI اختصاصی: JR_AEC-1-1_001
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 303
نویسندگان
دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا/ دانشگاه صنعتی شیراز
چکیده
در این مقاله رویکرد جدیدی مبتنی بر بالانس انرژی برای پیشبینی مقدار عدد وبر بحرانی در شکست قطره تحت تاثیر تنشهای توربولانسی و ایرودینامیکی ارایه شده است. رویکرد بالانس انرژی از آنجا که هماهنگی ساختاری خوبی با مدل شکست مرسوم آنالوژی تیلور دارد میتواند بستر مناسبی برای اصلاح و ارتقاء مدل مذکور فراهم نماید. در این پژوهش محدوده مقیاس طولی گردابههای توربولانسی موثر در شکست قطره به صورت تحلیلی محاسبه شد. نتایج نشان داد که میانگین مقیاس طولی گردابههای توربولانسی شرکت کننده در شکست قطره با ریشه سوم ضریب پسای هیدرودینامیکی آن نسبت عکس دارد. همچنین مشخص شد که که در اعداد رینولدز بالاتر از ۱۰۰۰، گردابههایی که مقیاس طولی آنها حدود ۲.۷ برابر قطر قطره است بیشترین تاثیر را در شکست قطره دارند. در اعداد رینولدز کوچکتر از ۱۰۰۰، مقیاس طولی گردابههای موثر تابع رینولدز قطره بوده و با کاهش مقدار رینولدز به شدت کاهش مییابد. مقایسه عملکرد مدل پیشنهادی با مدل مبتنی بر مقیاس زمانی هیبریدی که پیشتر برای محاسبه عدد وبر بحرانی در شرایط توربولانسی ارایه شده بود نشان داد که هر دو مدل در شدت توربولانس بیشتر از ۳۰ درصد تقریبا نتایج مشابهی دارند. در شدت توربولانس متوسط و پایین (۵ تا ۳۰ درصد) مدل پیشنهادی مقدار عدد وبر بحرانی را حداکثر تا ۱۵% بیشتر پیشبینی میکند. اما نتایج هر دو مدل با دادههای تجربی گزارش شده تطابق بسیار خوبی دارند.کلیدواژه ها
شکست قطره, توربولانس, تنش ایرودینامیکی, عدد وبر بحرانیاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.