شبيه سازي پديده تغيير فاز ناگهاني بخار آب با معادلات جوانه زايي و رشد قطرات مناسب در فشار هاي چگالشي پايين

Simulation of Phenomenon of Spontaneous Phase Change of Water Vapor With Suitable Nucleation and Droplet Growth Equations for Low Condensation Pressures

در اين مقاله كاربرد معادله هاي جوانه زايي و رشد قطرات در پيش‌بيني چگالش ناگهاني در نازل هاي بخاربررسي شده است. براي فشار هاي چگالشي پايين (كمتر از bar5/0) در مقاله هاي معتبر تفاوت‌هاي قابل ملاحظه اي بين مقادير محاسباتي شعاع قطرات و توزيع فشار با داده‌هاي تجربي گزارش شده است. در اين مقاله به منظور بهبود شبيه‌سازي چگالش ناگهاني بخار، براي محاسبه‌ قطر قطرات فاز مايع در جريان دو فازي از معادله هاي فشار پايين يانگ و براي محاسبه ميزان جوانه زايي از تصحيح تجربي معادله‌ جوانه‌زايي استفاده شده است؛ كه براي اولين بار به طور هم-زمان مورد استفاده قرار گرفته‌است. نتايج محاسباتي حاصل با داده هاي تجربي توزيع فشار و شعاع قطرات در فشار چگالشي پايين مقايسه و توافق مطلوب به دست آمده است.

This paper discusses the application of the homogeneous nucleation equation and the droplet growth equation for prediction of condensation in steam nozzles. In some papers on the low condensation pressure (condensation pressure less than 0.5 bar) were showed which calculated droplet radius and pressure distribution had deviations from experimental results. In this study, for simulation of spontaneous condensation in low pressure, empirical function of classical theory of nucleation has been combined with droplet growth equation derived by Young. Finally, calculation results of pressure distribution and droplet radius has been compared with the experimental data. It is observed good agreement with experiments.