شبیه سازی عددی جریان فیلم مایع در یک کانال عمودی همراه با تبخیر و جدایش از گوشه با نرم افزار + STAR-CCM

حرکت فیلم مایع نازک بر روی یک دیواره سطح جامد به همراه جریان گاز در بسیاری از مسایل مهندسی رخ می دهد. به عنوان مثال در لوله های انتقال سیالات که در معرض انتقال حرارت قرار می گیرند، جریان مه آلود و یا توپی درآن رخ می دهد یا در موتورهای احتراق داخلی زمانی که سیالمایع به عنوان یک فیلم مایع بر روی سطح سیلندر اتمیزه می شود و جریان هوا از روی آن عبور می کند یک نیروی برشی به آن اعمال می کند که می تواند باعث جدایی شود. جدایی فیلم مایع از روی سطح جامد به عواملی همچون هندسه، سرعت فاز گاز، دبی فیلم و زاویه بستگی دارد. فیلم مایع روی یکسطح عمودی یا مورب تحت تاثیر نیروی جاذبه به طرف پایین حرکت می کند اما روی سطوح افقی با توجه به عدد وبر می تواند روی سطح جریان یابد دینامیک فیلم مایع و ویژگی های انتقال حرارت آن خیلی پیچیده و تعیین فیزیک آن نیاز به مطالعات اساسی دارد. دینامیک سیالات محاسباتیCFD روش مورد استفاده در این مقاله است. از نرم افزارSTAR-CCM+برای حل معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی با حل لاگرانژی- اویلری استفاده شده است. اثر شار حرارتی ثابت و تغییر زاویه مورد بررسی قرار گرفت . در این شبیه سازی با نرم افزارSTAR-CCM +جریان آرام فیلم مایع دو جزیی با مقدار مساوی از هر جزء را در یک کانال عمودی مورب عبور داده، عدد ناسلت قطرات و عدد رینولدز قطرات را بررسی می کنیم. به این نتیجه می رسیم که با افزایش شار حرارتی در یک زاویه ثابت مقدار کسر جرمی جداشده اتیلن-گلیکول افزایش یافته و همچنین با افزایش زاویه هندسه عدد ناسلت و رینولدز قطرات کاهش می یابد. این تحقیق اولین مطالعه ای است که جریان فیلم مایع در هنگام عبور از یک لبه صلب تیز در یک کانال عمودی را بررسی می کند.

کلیدواژه ها:

گوشه صلب تیز ، تبخیر ، فیلم مایع