لوله حرارتی با استفاده از مدل چندفازی VOF، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

توضیحات

شرح پروژه لوله حرارتی با استفاده از مدل چندفازی VOF

در این پروژه یک لوله حرارتی با استفاده از مدل چند فازی VOF با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) شبیه سازی شده است.

مدل حاضر با استفاده از نرم افزار ANSYS Design Modeler به صورت سه بعدی طراحی شده است. ابعاد هندسه حاضر شامل یک مستطیل به طول 10 سانتی متر و عرض 1.2 سانتی متر است.این هندسه در نرم افزار ANSYS Meshing مش بندی شده است و تعداد کل سلول ها 18000 می باشد.

روش های استفاده شده

از در این پروژه، از مدل چند فازی VOF استفاده کرده ایم و انتقال جرم تبخیر و میعان فعال شده است. . با حل مسئله به روش وابسته به زمان (Transient، ناپایا، گذرا) ، تشکیل قطرات آب در قسمت بالایی هندسه و حرکت رو به پایین آنها در اثر مویینگی و گرانش مشاهده شد. همچنین ویژگی Saturation به صورت تکه ای خطی وارد شد.

در این پروژه، مدل realizable k-epsilon برای حل معادلات سیال آشفته استفاده شده است.

نتایج شبیه سازی لوله حرارتی

در پایان فرآیند حل، کانتورهای دوبعدی مربوط به کسر حجمی آب و بخار، سرعت انتقال جرم و دما به دست می‌آید. با مشاهده خطوط کسر حجمی آب در دو زمان مختلف، مشخص می شود که حلقه تکرار فرآیند تبخیر و تراکم ایجاد شده است. قطرات تشکیل شده در بالای لوله به دلیل جاذبه و مویرگ دیواره به سمت پایین حرکت می کنند. علاوه بر این، انتقال جرم، دما و چگالی فاز بخار گنجانده شده است. چگالی بخار در طول زمان تغییر می کند زیرا از قانون گاز ایده آل پیروی می کند. نرخ انتقال جرم به سمت یک مقدار متوسط تمایل داشت. این نشان دهنده تعادل بین تبخیر و تراکم در داخل لوله حرارتی است.