شبیه سازی سه بعدی جریان چگال در کانال های همگرای شیبدار با استفاده از نرم افزار FLUENT

جریان های چگال به دلیل تفاوت دانسیته مابین دو سیال یا مابین لایه های یک سیال بوجود می آیند. اختلاف دانسیته باعث بوجود آمدن جریان چگال می گردد. جریان چگال تشکیل شده از حرکت پیشانی، بدنه و دنبال هایاز سیال سنگین به درون سیال سبک تر است و نیروی شناوری یا نیروی ثقل باعث ایجاد نیروی رانش می شود. در این تحقیق برای شبیه سازی عددی از مد ل آزمایشگاهی انجام گرفته توسط آقای حسینی و همکاران دردانشگاه صنعتی شریف در دانشکده مکانیک در مرکز قطب انرژی استفاده شد. طی 18 مدل شبیه سازی شده، نتایج نشان داد که انتقال آشفتگی و تنش های برشی ایجاد شده در لایه هایی با سرعت های مثبت و منفی درلایه بینابینی به گونه ای است که باعث افزایش قابل توجه پدیده اختلاط می گردد. بطوری که دبی جریان غلیظ در مسیر کانال افزایش چند برابری پیدا می کند همچنین با در نظر گرفتن تمامی مدل ها، می توان رابطه کلی جهت ناپایداری های سطح اختلاط با پارامترهای هیدرولیکی جریان برقرار نمود بطوری که تقریبا توانسته است در مقطع اندازه گیری شده با ضریب تعیین خوبی به میزان 0/81 مطابقت خود را بین معیار ریچاردسون و شدت اختلاط اعلام نماید که این نتیجه حاصل می شود هر چه زاویه همگرایی بیشتر شود میزان ترم اختلاط بیشتر شده و داده های با یکدیگر مطابقت خوبی را دارند.

کلیدواژه ها:

جریان چگال ، شبیه سازی عددی ، آشفتگی ، معیار ریچاردسون ، شدت اختلاط