نام پژوهشگر: محمد افسری

مطالعه و بررسی جریان آشفته شتابدار در لوله با مدل های آشفته مختلف
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی 1391
  محمد افسری   مجید ملک جعفریان

در این پژوهش، جریان آشفته شتابدار خطی در یک لوله برای اعداد رینولدز 7000 تا 45200 (بر پایه سرعت متوسط و قطر) بوسیله پنج مدل معمول جریان آشفته شبیه سازی می شود. از کاربردهای این نوع جریان می توان به توربوماشین ها، نیروگاه های هسته ای، مبدل های گرمایی، جریان خون در رگ ها و جریان هوا در ریه انسان اشاره کرد. مدل های موردنظر شامل مدل جبری بالدوین-لومکس (bl)، مدل تک معادله ای اِسپالارت-آلماراس (sa)، مدلk-? ویلکاکس، مدلk-? با تصحیح دیواره لام -برِمهارست و مدل k-?-v2 می باشند. در کار حاضر پارامترهای موثر بر تنش برشی دیواره نظیر قطر، لزجت، رینولدز اولیه و نرخ شتابدهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله از این مدلها با نتایج تجربی و عددی دیگران مقایسه شده اند که در مطالعات قبلی صورت نگرفته است . یکی از پدیده های جریان ناپایا، اثر تأخیر است. سرعت و زمان تأخیر پیش بینی شده بوسیله مدلها به جز مدل bl ، به خوبی با مقادیر اندازه گیری شده برای یک دوره کامل شتاب دهی جریان با دبی افزایشی در کوتاه مدت (دوره 5 ثانیه) و بلند مدت )دوره 45 ثانیه (انطباق دارد. زمان تأخیری انرژی جنبشی جریان آشفته محاسبه شده در نزدیکی خط مرکزی لوله تقریباً 4 ثانیه می باشد که با نتایج آزمایشگاهی مطابقت دارد. مدل k-?-v2 بهترین نتایج را نسبت به مقادیر اندازه گیری شده در ناحیه دور از دیواره بدست می دهد و نتایج مدل bl در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی ضعیف ظاهر شد.