صحه سنجی جوشش استخری آب در فشار اتمسفری روی دسته لوله با آرایش مثلثی با استفاده از مدل دو فازی اولرین

پژوهش پیش رو مدل سازی پدیده جوشش استخری سیال آب روی دسته لوله هایی دو بعدی با آرایش مثلثی است. این شبیه سازی با استفاده از مدل چندسیاله (دو سیاله) اولرین و مدل جوشش غیرتعادلی انجام شده است. همچنین برای مدل سازی توربولانس ایجاد شده در جریان دوفازی از مدل توربولانسی Realizable k-epsilon با تابع دیواره بهبود یافته و وای پلاس کوچکتر از ۱ استفاده شده است. شرایط محیطی برای شبیه سازی فشار اتمسفری است و صحه سنجی برای بازه ۳۰ تا ۱۲۰ کیلووات بر متر مربع روی یک شبکه ساختار یافته تولید شده در نرم افزار ICEM CFD بررسی شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که این مدل دارای دقت مناسبی برای شبیه سازی پدیده جوشش استخری نسبت به دیگر مدل های دوفازی است و در بازه گفته شده حداکثر، حداقل و میانگین خطا به ترتیب برابر ۲/۱۱، ۸/۰ و ۶۷/۴ درصد است. مدل توسعه داده شده می تواند برای بهینه و شبیه سازی قسمتی از دامنه مبدل های حرارتی پوسته لوله (دیگ بخار یا بویلرهای بازیاب حرارت) مورد استفاده قرار گیرد اگرچه این مدل برای شبیه سازی در مورد مطالعه های تمام دامنه و با تعداد سلول محاسباتی زیاد، مزیت خود را نسبت به دیگر مدل های دوفازی مانند VOF و Mixture به دلیل حل همزمان معادلات انتقال برای هر دو فاز، از دست می دهد.

کلیدواژه ها:

جوشش استخری ، مدل اولرین ، مدل جوشش غیرتعادلی ، جریان دوفازی