شبیه سازی و بررسی تاثیر تغییرات هندسی در جریان توسعه یافته آشفته درون لوله عمودی به روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)

یکی از مقولات مطرح در مطالعه جریان درون لوله ها، عموما به بررسی جریان در ناحیه توسعه یافته متمرکز است. از این رو تشخیص این ناحیه دارای اهمیت است. لذا در این پژوهش به بررسی تاثیر پارامترهایی نظیر عدد رینولدز، قطر هیدرولیکی و پروفیل سرعت در جریان درون لوله ها پرداخته می شود. جهت دستیابی به نیل، از دو هندسه متفاوت لوله (دایره، مثلث) به طول و قطر هیدرولیکی یکسان (100×2500) میلیمتر از طریق مدلسازی و شبیه سازی در نرم افزار قدرتمند ANSYS CFX بهره گرفته شد. شبکه بندی انجام شده بر روی لوله ها کاملا منظم بوده و سیال درون لوله را آب، با دمای ورودی و محیط به ترتیب برابر 60 و0 درجه سانتی گراد در نظر می گیریم. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد در بررسی تاثیر هندسه بر پروفایل جریان در عدد رینولدز 2500 طول توسعه یافتگی برای هر دو مقطع دایره و مثلث برابر با 1.6، و در رینولدز 4000 بترتیب 1.8 و 1.9 متر می باشد که با بررسی دقیق تر می توان دریافت که طول توسعه یافتگی با افزایش عدد رینولدز افزایش می یابد و این مقدار برای سطح هندسی مثلث بیشتر از دایره است.