حل عددی جریان درون ورتکس تیوب و بررسی تاثیر پارامترهای ابعادی و ترموفیزیکی بر میزان جدایش انرژِی

ورتکس تیوب وسیله ای است که امکان جدا سازی گاز گرم و سرد را از گاز فشرده ورودی که به صورت مماسی وارد میشود امکان پذیر میکند. این وسیله در ابتدا توسط رانک، متالوژیست و فیزیکدان در سال 1932 اختراع شد. ورتکس تیوب در جاهایی که نیاز به دمای پایین وجود دارد مانند :قطعات ماشین آلات ساپورت دستگاهها کاربرد دارد. در پایان نامه حاضر ابتدا جریان در داخل ورتکس تیوب به کمک نرم افزار فلوئنت مورد بررسی قرار میگیرد . برای این منظور در ابتدا ورتکس تیوب بررسی شده در کار عددی پروموونگ (2007) شبیه سازی شده و نتایج با نتایج ایشان و کارهای آزمایشگاهی موجود مقایسه شده است. سپس تاثیر ابعاد ورتکس تیوب و نوع گاز بر جدایش انرژی در ورتکس تیوب مورد بررسی قرارگرفته است. همچنین در ادامه ورتکس تیوب مورد مطالعه در کار عددی-آزمایشگاهی اسکای(2006) شبیه سازی شده و نتایج حاصله با نتایج اسکای مقایسه شده است. به عنوان بخش اصلی کار حاضر، از کد عددی جیمسون برای تحلیل جریان داخل ورتکس تیوب استفاده شده تا قابلیت این کد در ارزیابی چنین جریان پیچیده ای مورد آزمون قرار گیرد. لازم به ذکر است که کد مربوطه یک حل کننده جریانهای تراکم پذیر آرام در مختصات کارتزین می باشد. از آنجاکه هندسه مورد بررسی در پایان نامه حاضر، یک هندسه دو بعدی دارای تقارن محوری به همراه چرخش جریان کاملا آشفته می باشد، لذا ابتدا معادله چرخش و همچنین معادله ای برای تحلیل جریان درهم به کد مربوطه اضافه گردیده است. برای این منظور مدل درهم اسپالارت آلماراس که یک مدل درهم یک معادله ای است به کد اضافه شده است. در انتها به منظور ارزیابی کد عددی تکمیل شده، نتایج گرفته شده از آن با نتایج بدست آمده از کار پروموونگ و فلوئنت مقایسه شده است.