بررسی عددی جریان داخل دستگاه ورتکس تیوب و تأثیر شیر کنترل مخروطی بر عملکرد آن

در تحقیق حاضر پدیده جدایش دما، تغییرات فشارودماوسرعت جریان در یک ورتکس تیوب جریان مخالف با روشهای دینامیک سیالات محاسباتی بر اساس دادههای تجربی موجود مدل سازی شده است.یک مدل سه بعدی توسط نرم افزارفلوئنت، که مدل سازی براساس یک مدل آشفته مناسب انجام شده است. قابل ذکر است که این مدل سازی در شرایط کاری یکسان تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی دارد، که مطالعه دنیامیک سیالاتی مسئله را به سمت بهینه سازی ورتکس تیوب سوق میدهد. نتایج این تحقیق بار دیگر نشان داد که در میدانهای جریان پیچیده با هندسه های نامنظم تکنیک دنیامیک سیالات محاسباتی ابزار مفیدی برای صرفه جویی در وقت و هزینه میباشد. درضمن پارمتر شکل هندسی زاویه شیرکنترل به شدت بر عملکرد دستگاه ورتکس تیوپب موثر میباشد، که برای کسب مینیمم دمای سرد از شیر کنترل مخروطی در ابتدای ورتکس تیوب و زاویهای 60درجه استفاده میکنیم.برای بدست آوردن دمای گرم، شیر کنترل مخروطی را به اندازه 1سانتی متر به داخل ورتکس انتقال داده، و زاویه ای 30درجه میباشد. نتیجه جالب دیگری که در تحقیق حاضر بدست آمده، این است که اگر شیر کنترل مخروطی را بیشتر از 2سانتی متر به داخل لوله انتقال دهیم، زاویه شیر کنترل مخروطی دیگر تأثیری بر میزان تغییردماها نخواهد داشت. نتیجه مهم دیگر این است که نسبت جرمی جریان سرد کلیدیترین پارامتر در کنترل دمای جریانهای خروجی سرد و گرم میباشد که برای مقاصد سرمایشی از نسبت های جرمی سرد حدود 0/3باعث جدایش بالاتری در خروجی سرد و برای مقاصد گرمایشی توصیه میشود از نسبت جرمی سرد حدود0/8استفاده شود.