تحلیل عددی اثر ضریب فورچهیمر بر روی مشخصههای جریان نوسانی آشفته در محیط متخلخل

در این پژوهش تحلیل عددی مشخصههای مهم انتقال جریان نوسانی آشفته در محیط متخلخل با تخلخل یکنواخت انجام شده است. جریان درون محیط متخلخل با استفاده از مدل دارسی-فورچهیمر-برینکمن شبیه سازی شد. اثر پارامتر ضریب فورچهیمر بر روی پروفیل سرعت، اختالف فاز گرادیان فشار با پروفیل سرعت، افت فشار و ضریب اصطکاک تحلیل شد. همچنین برای بازه گسترده ای از تغییرات پارامترهای عدد دارسی، ضریب تخلخل، عدد رینولدز جنبشی و عدد جابه جایی بی بعد سیال انتقال مشخصه های جریان نوسانی در محیط متخلخل مطالعه شد. رابطه های همبسته جامع برای محاسبه ضریب اصطکاک و افت فشار بیشینه بر حسب پارامترهای مرتبط استخراج شد. نتایج نشان میدهد که برای ضریب فورچهیمر بزرگ تر از ۱/۰ اثر ریچاردسون در بخش بزرگی از چرخه جریان نوسانی در محیط متخلخل از بین می رود. همچنین پروفیل سرعت و گرادیان فشار جریان نوسانی در این محدوده از ضریب فورچهیمر، هم فاز می شوند. افت فشار جریان به تغییرات عدد دامنه بی بعد سیال نسبت به عدد رینولدز جنبشی حساسیت بیشتری دارد. تغییرات ضریب فورچهیمر در جریان نوسانی درون محیط متخلخل برای شرایط 𝑅𝑒𝑚𝑎𝑥√𝐷𝑎≫۱ .دارای اهمیت خواهد بود

کلیدواژه ها:

تحلیل عددی ، جریان نوسانی ، موتور استرلینگ ، مبدل حرارتی