مروری بر شبیه سازی عددی انتقال حرارت جوشش استخری با تمرکز بر مشخصه های ساختاری سطح در نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت

الموضوعات :

ارمیا ضرغام ¹ , محمد حسن نوبختی ² , مرتضی خیاط ³

1 - گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران
2 - عضو هیئت علمی، گروه مهندسی مکانیک، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - عضو هیئت علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

تاريخ الإرسال : 30 الثلاثاء , ذو القعدة, 1441 تاريخ التأكيد : 29 الأحد , ربيع الأول, 1442 تاريخ الإصدار : 29 الأحد , ربيع الأول, 1442

الکلمات المفتاحية: شبیه سازی عددی, انتقال حرارت جوشش استخری, دینامیک حباب, سطوح اصلاح شده, مدل حجم سیال,

ملخص المقالة :

جریان‌های چند فازی نظیر جوشش استخری، مسائلی چند فیزیکی - چند مقیاسی پیچیده‌ای هستند و نیازمند انبوهی از تکنیک‌های عددی برای فیزیک‌های مختلف حل اند که برای مجموعه خاصی از پارامترهای جریان و رژیم‌های مختلف با هم ترکیب شده اند. به همین دلیل هنوز یک راه حل عددی کاملاً تثبیت شده برای انجام شبیه سازی‌های پیش بینی کننده و به خوبی معتبر شده به طور شفاف تعریف نشده است. هدف اصلی از انجام این پژوهش، جمع بندی روش‌ها و اصول اساسی شبیه سازی عددی جوشش استخری و تبیین کلیۀ مراحل اجراء و پیاده سازی آن در نرم افزار انسیس فلوئنت به گونه ای صریح و شفاف است. در این پژوهش، جزئیات مدل‌های عددی و نتایج بدست آمده برای ناحیه جوشش هسته‌ای جهت تحلیل دینامیک تک حباب و محاسبه شار حرارتی بحرانی ارائه شده است و تأثیر پارامترهایی مانند سوپرهیت دیواره، زیرسردی مایع، زاویه تماس و مشخصه های ساختاری سطح بر ضریب انتقال حرارت و شار حرارتی را نیز شامل می شود. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که شبیه سازی‌‌های عددی تطابق نسبتاً خوبی با داده‌های آزمایشگاهی و تجربی دارد.