شبيه سازي گردابه هاي بزرگ جريان خنك كاري لايه اي تك مجرا و مجموعه سوراخ خنك كاري

در اين مطالعه جريان خنك كاري لايه اي بر روي يك صفحه تخت به منظور بررسي اثرات به‌كارگيري مجموعه سوراخ بر اثربخشي خنك كاري لايه اي با استفاده از رهيافت RANS و LES شبيه سازي شده است. هندسه هاي مورد مطالعه شامل تك سوراخ استوانه اي با قطر mm 11.1 و يك مجموعه سوراخ با 14 سوراخ استوانه اي 2.97 ميلي‌متري مي باشند، به طوري كه سطح مقطع خروجي لوله خنك كاري در هر دو حالت يكسان است. اين مجموعه سوراخ به شكل ذوزنقه اي چيدمان شده است. شبيه سازي عددي در نسبت چگالي 1.6، نسبت طول به قطر 4، زاويه 35 درجه و نسبت دمش 1.25 صورت گرفته است. نتايج به دست آمده نشان مي دهند كه جايگزيني يك تك سوراخ با مجموعه سوراخ شكل داده شده، منجر به افزايش قابل توجهي در اثربخشي خنك كاري لايه اي در هر دو جهت طولي و عرضي مي گردد، به طوري كه افزايش در حدود 94 درصدي در ميانگين سطحي اثربخشي خنك كاري لايه اي را در پي دارد. اين افزايش در پي تغيير در ساختار گردابه ها حاصل مي گردد. در مجموعه سوراخ خنك كاري، مقياس گردابه هاي سنجاقي شكل كوچكتر از گردابه هاي تك سوراخ است و شكل گيري آنها در مكاني دورتر از سوراخ خنك كاري صورت مي گيرد. در ساختار مجموعه سوراخ جفت گردابه هاي anti-jet تشكيل مي شوند كه جهت چرخش اين گردابه ها بر خلاف جهت CRVP است.