بررسی عددی انتقال حرارت و اختلاط دو سیال با جریان متلاطم همراه با تشعشع در مجاری

در این پژوهش ، انتقال حرارت اجباری و اختلاط دو سیال با جریان متلاطم در مجاری با تقارن محوری و مقاطع دوبعدی همراه با تشعشع به روش عددی مورد بررسی قرار گرفته است . هدف اصلی این پژوهش تعیین میدان جریان سیال و بررسی تاثیر انتقال حرارت تشعشعی و مقایسه آن با حالتی که از انتقال حرارت تشعشعی صرفنظر شود می باشد. در اینجا تنشهای رینولدز در جریان متلاطم با استفاده از k- شبیه سازی شده است . خواص دو سیال از روابط مربوط به گاز کامل و مخلوط گازها محاسبه شده است . برای تبدیل مهادلات دیفرانسیل حاکم به معادلات جبری از روش احجام محدود (finite volume method) و برای انفصال جملات از طرح توانی (power law) استفاده شده است . وابستگی فشار - سرعت با استفاده از آلگوریتم سیمپلر برقرار می گردد. دستگاه معلادلات جبری با بهره گیری از روش تکرار خط به خط و آلگوریتم سیمپلر برقرار می گردد. دستگاه معادلات جبری با بهره گیری از روش تکرار خط به خط و آلگوریتم ماتریس سه قطری حل شده اند. برای بررسی و اطمینان از برنامه کامپیوتری، با استفاده از این برنامه جریان آرام و متلاطم سیال بین دو صفحه موازی حل شده اند. تطابق خوب نتایج با نتایج قبلی، سبب حصول اطمینان نسبت به عملکرد برنامه شده است . از بررسی های انجاتم شده می توان نتیجه گرفت که با کاهش پارامتر هدایت - تشعشع و نیز با افزایش ضخامت نوری گاز، عدد نوسلت موضعی افزایش یافته و در طول لوله عدد نوسلت موضعی کاهش می یابد. مطالعات دیگر نشان میدهد که طول ناحیه چرخشی با افزایش نسبت انبساط بزرگتر می شود و هر چه جریان متلاطم تر باشد، مخلوط یکنواخت تر، در طول کمتری حاصل می شود و نهایتا اینکه افزایش دما بر نحوه اختلاط دو سیال همدما با جریان متلاطم تاثیر ندارد.