بررسی عددی انتقال حرارت و اختلاط دو سیال متلاطم در داخل یک مجرای استوانه ای با انساط ناگهانی بوسیله ‏‎v2f‎‏

در این تحقیق عملا پیاده کردن یک مدل جدید سیالاتی بنام ‏‎v2f‎‏ در مورد انتقال حرارت و اختلاط دو سیال در یک مجرای استوانه ای با تقارن محوری تجربه شده است که در آن دو سیال مختلف در یک مجرا با انبساط ناگهانی با یکدیگر مخلوط می گردند، دمای دو سیال یکسان و برابر 340 درجه سانتگراد می باشد ولی سرعت ورودی دو سیال متفاوت است و مرز خروجی مرز آزاد سیال است. در این مدل برخلاف مدل ‏‎k-e‎‏ میدان حل معادلات جریان در هم را بطور پیوسته تا سطح دیواره تعمیم داده واز تقسیم میدان جریان به دو قسمت آرام و غیر آرام پرهیز شده است. سپس با رسم نمودارهای تنش برشی و عدد نوسلت و مقایسه دو مدل با یکدیگر و با نتایج تجربی همچنین رسم دکانتورهای سرعت ، فشار احجام محدود حل کرده و دستگاه معادلات جبری حاصل از این روش به شیوه خط به خط و با استفاده از الگوریتم سه قطری حل شده اند.از نتایج مهمی که در این پژوهش بدست آمده تایید مستقیم ضریب انبساط براختلاط و تاثیر اندک دما در اختلاط دو سیال است که نتایج آن در هر دو مدل تقریبا یکسان می باشد منحنی های عدد نوسلت و تنش برشی در مدل ‏‎v2f‎‏ شیب ملایمتری داشته و پس از عبوراز ناحیه گذرا زودتر به حال تعادل می رسند و نهایتا به مقدار ثابتی میل می کنند.در پایان تاثیردو پارامتر ضریب انبساط و هد سیال بر روی عدد نوسلت بررسی شده است که مشاهده می شود تاثیر هد سیال بر عدد نوسلت کم ولی تاثیر ضریب انبساط بر منحنی نوسلت بدلیل تاثیر مستقیم در پدیده اختلاط کاملا محسوس است.