حل عددی جریان مایع-بخار با استفاده از روش تفکیک شار در مجاری با مقطع متغیر

Abstract

هدف از این مطالعه بررسی حل عددی جریان دوفاز مایع- بخار با روش تفکیک بردار شار در مجاری با سطح مقطع متغیر است. از مدل همگن تعادلی برای مدل‌سازی جریان دوفاز مایع- بخار در داخل یک نازل همگرا-واگرا استفاده شده است. جریان بصورت آدیاباتیک همراه با اصطکاک و خواص سیال با استفاده از جداول ترمودینامیک محاسبه شده است. حل عددی معادلات با روش تفکیک بردار شار و بصورت صریح انجام شده است. نتایج نشان می دهند که رفتار تغییرات کیفیت بخار بستگی به مقدار ورودی دارد بطوریکه باکیفیت ورودی بالا (73/0)رفتار کیفیت بخار در طول نازل قبل از موج ضربه ای ماهیت تقطیری و پس از عبور از آن ماهیت تبخیری دارد. در حالی که با کیفیت ورودی پایین (17/0) رفتار کیفیت بخار در طول نازل قبل از موج ماهیت تبخیری و بعد از آن ماهیت تقطیری دارد. بعلاوه باکیفیت ورودی بیش از 7/0 نتایج فشار تطابق بسیار خوبی با مقادیر تجربی دارد و بیشینه اختلاف بین نتایج عددی و نتایج تجربی کمتر از 5 درصد و نزدیک به محل گلوگاه رخ می دهد. با کاهش کیفیت ورودی، اختلاف فشار بین نتایج عددی و تجربی افزایش یافته و برای کیفیت ورودی 17/0 بیشینه اختلاف بین آن ها در پایین دست گلوگاه رخ داده و مقدار آن حدود 25 درصد است.