مطالعه عددی هیدرودینامیک و انتقال گرمای جریان متلاطم جیوه در لوله های قائم با شار گرمایی ثابت

فلزات مذاب با توجه به پایین بودن اعداد پرانتل آنها از اهنگ رسانش گرمایی مولکولی بیشتری نسبت به آهنگ انتقال گرمایی ناشی از تلاطم جریان برخوردارند. با توجه به این مطلب، برای مطالعه دینامیکی و گرمایی فلز مذاب، مدل تلاطمی به خصوصی مورد نیاز است. با توجه به نتایج تجربی در مورد جریان جیوه در لوله قائم، از شرایط مرزی و ورودی آن در حل معادلات اساسی جریان متلاطم جیوه استفاده شده است. در معادلات مومنتم و نیز انرژی برای نشان دادن اهمیت انتقال مدل تلاطمی، سه مدل جبری، مدل طول اختلاط پرانتل، مدل تلاطمی چبچی و مدل کربس و برمهورست در محاسبات به کار گرفته شده و با نتایج تجربی براون مقایسه شده اند. منحنیهای توزیع و سرعت و دمای به دست امده از حل عددی در مورد مدل طول اختلاط در تمامی نواحی با انحراف قابل ملاحظه ای همراه است. مدل چبچی و مدل کربس نتایج بهتری را نشان می دهند و در نزدیکی جداره، انطباق نتایج محاسباتی با نتایج تجربی در صورت استفاده از مدل کربس بهترین سازگاری را نشان می دهد.