شماره ركورد كنفرانس :
4173
عنوان مقاله :
بررسي عددي ضريب افت انرژي در تبديل هاي همگراي تحت فشار با استفاده از نرم افزار ANSYS CFX
پديدآورندگان :
نصرتي كوروش k.nosrati@aut.ac.ir دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي عمران مهندسي آب و سازه هاي هيدروليكي دانشگاه صنعتي اميركبير تهران (پلي تكنيك تهران) , طاهر شمسي احمد tshamsi@aut.ac.ir عضو هيئت علمي دانشكده مهندسي عمران و محيط زيست دانشگاه صنعتي اميركبير تهران (پلي تكنيك تهران)
كليدواژه :
ضريب افت انرژي , تبديل هاي لوله اي همگرا , كا-اپسيلون استاندارد , ANSYS CFX , ANSYS MESHING
عنوان كنفرانس :
دهمين كنگره ملي مهندسي عمران
چكيده فارسي :
اين مقاله به بررسي عددي ضريب افت انرژي در تبديل‌هاي همگراي لوله‌اي با اسـتفاده از نرم‌افزار ANSYS CFX پرداخته است. در اين راستا تأثير پارامترهاي بدون بعد عدد اولر، عدد رينولدز و زبري نسبي بر ضريب افت موردبررسي قرارگرفته و درنهايت رابطه‌اي جامع جهت تعيين ضريب افت انرژي در اين تبديل‌ها ارائه‌شده است. جهت حل معادلات آشفتگي سيال در لوله، از مدل كا-اپسيلون استاندار استفاده‌شده است. براي اين منظور ابتدا هندسه تبديل‌هاي لوله‌اي توسط نرم‌افزار ساليد وركس به‌صورت سه‌بعدي رسم و در ادامه توسط ANSYS MESHING مش بندي تبديل‌ها صورت گرفت. مدل‌سازي اوليه تبديل‌ها شامل شرايط مرزي خروجي، ورودي و جداره توسط پيش پردازنده CFX-PRE، حل معادلات حاكم بر جريان سيال در لوله‌ها (معادلات ناوير-استوكس) توسط حل گر CFX-SOLVER انجام گرديد و در پايان نتايج توسط پس پردازنده CFD-POST استخراج گرديد. به‌منظور صحت‌سنجي داده‌هاي استخراج‌شده از نرم‌افزار، نتايج حاصل از حل عددي با روش‌هاي آزمايشگاهي لوين (1970) براي تبديل‌هاي ناگهاني وكينگ براتر (1963) براي تبديل‌هاي تدريجي استفاده‌شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه ضريب افت انرژي برخلاف نظر محققان گذشته علاوه بر هندسه تبديل (نسبت قطرها و زاويه رأس تبديل) تابع عدد رينولدز، زبري نسبي جداره و عدد اولر است. با افزايش عدد رينولدز و آشفته شدن جريان سيال در تبديل‌ها، ضريب افت انرژي كاهش مي‌يابد. همچنين با افزايش زبري نسبي در جداره‌ي تبديل ضريب افت انرژي كم مي‌شود. افزايش در تغييرات فشار، باعث زيادشدن عدد اولر و افزايش خطي ضريب افت انرژي را به دنبال دارد.
