مدل سازی ریاضی جریان بخار آب دوفازی همراه با انتقال حرارت و اعمال اثرات لزجت در نازل یک بعدی

تشکیل قطرات مایع در طبقات کم فشار توربین های بخار تولید برق تحت تاثیر پدیده جوانه زایی و پیامدهای آن از قبیل افزایش ناگهانی فشار یا اصطلاحا شوک میعان می باشد که به علت انتقال حرارت داخلی بازگشت ناپذیر موجب افت بازده این تجهیزات می گردد. بعلاوه وجود فاز مایع سبب خوردگی پره های توربین شده و نتیجتا موجب خسارتهای پر هزینه مکانیکی می گردد. لذا ارائه راهکاری جهت کاهش اثرات ناخواسته ترمودینامیکی و مکانیکی این پدیده مطلوب می باشد. تحلیل هایی که تاکنون از این جریان ارائه شده اند همگی آدیاباتیک بوده و اغلب از تاثیرات لزجت صرفنظر می کنند. در این رساله جریان فراصوت دوفازی بخار – مایع آب در یک نازل لاوال به کمک یک روش تحلیلی یک بعدی لاگرانژی – اویلری، در حالت غیر آدیاباتیک مدل شده است. همچنین تاثیرات وجود لزجت به کمک یک الگوریتم تداخلی لزج – غیر لزج، مورد سنجش قرار گرفته است. بعلاوه مدل های مختلف جوانه زایی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد انتقال حرارت کنترل شده به جریان و یا خارج نمودن حرارت از آن می تواند خسارت های ناشی از دوفازی شدن جریان را کاهش دهد. همچنین نتیجه گیری می شود که تاثیر لایه مرزی در جریان مافوق صوت به علت کوچک بودن ضخامت لایه مرزی محدود است. ولی برای جریان مادون صوت تاثیر آن به مراتب بیشتر خواهد بود.