شبیه سازی عددی جریان فیلم میعان آرام روی صفحه قائم با روش حجم سیال

Abstract

در این مطالعه روش حجم سیال از نرم افزار متن باز اپن فوم برای شبیه‌سازی فرآیند میعان توسعه داده شده است. دوفاز غیرقابل تراکم و مخلوط نشدنی است و فاز بخار در حالت اشباع قرار دارد. فصل مشترک بین دو فاز با روش حجم سیال تابع رنگ (CF-VOF) مدلسازی می‌شود، کشش سطحی بین دوفاز با روش نیروی سطح پیوسته (CSF) و انتقال جرم بین دوفاز با مدل انتقال جرم لی (Lee) درنظر گرفته شده است. کوپل بین فشار و سرعت با الگوریتم پیزو (PISO) و برای شبکه‌ی ناجابجا برطرف ‌شده است. برای اعتبارسنجی این حلگر، مسئله‌ی یک بعدی استفان شبیه‌سازی شده است. در مسئله‌ی استفان حرکت فصل مشترک از دیوار سرد از حل عددی با حل تحلیلی مقایسه شده است. سپس با این حلگر جریان آرام فیلم میعان روی سطح قائم تحت تاثیر گرانش شبیه‌سازی می‌شود. ضخامت فیلم میعان از حل عددی مقدار کمتری نسبت به حل تحلیلی پیش بینی می‌کند. این مطالعه نشان می‌دهد که عدد نوسلت تابع گرمای ویژه‌ی فاز بخار است و نیاز است تا روابط تحلیلی و تجربی که تاکنون برای محاسبه‌ی عدد نوسلت جریان فیلم سیال ارائه شده است اصلاح گردد.