شبیه سازی انتقال حرارت جوشش فیلمی روی سطح تخت و تاثیر مدل های مختلف تغییر فاز بر آن

شبیه سازی عددی پدیده جوشش از لحاظ تنوع مدل های دو فازی و کارآمدی هر یک همواره جز مسائل چالش بر انگیز بوده است. علاوه بر این انتخاب مدلی که نرخ انتقال جرم و حرارت را به درستی محاسبه کند بر پیچیدگی های مساله می افزاید. در این تحقیق مساله جوشش فیلمی مایع اشباع توسط روش دو فازی حجم سیال و به همراه بازسازی هندسی مرز مشترک شبیه سازی عددی شده است. از سه مدل تغییر فاز مرز تیز، مدل لی و مدل تاناساوا برای محاسبه نرخ تغییر فاز و محاسبه ترم های چشمه بطور همزمان در یک مساله واحد استفاده شده است. جهت صحت سنجی حلگر عددی از مساله نمونه جوشش یک بعدی استفان استفاده شده است. ناسلت پریودیک، الگوی جریان، شکل حباب و زمان جدایش آن در مدل های مختلف تغییر فاز بررسی و همچنین ضرایب تجربی مورد استفاده در دو مدل لی و تاناساوا ارائه شده است. ناسلت بدست آمده از شبیه سازی با دو رابطه تجربی برنسون و کلیمنکو مقایسه شده است. نتایج با رابطه ناسلت کلیمنکو تطابق خوبی نشان می دهد. نتایج نشان می دهند هر چند که مدل لی به ضریبی تجربی وابسته است اما در مقابل مدل مرز تیز و مدل تاناساوا از دقت بالاتری برای پیش بینی جوشش فیلمی روی سطح تخت برخوردار است.

کلیدواژه ها:

Film boiling ، Numerical simulation ، Phase change models ، Empirical coefficients ، Heat and mass transfer ، جوشش فیلمی ، شبیه سازی عددی ، مدل های تغییر فاز ، ضرایب تجربی ، انتقال حرارت و جرم