تحليل ميدان جريان حاصل از برهم‌كنش جت مصنوعي با جريان عرضي توسط رهيافت LES

كارشناسي ارشد

جت‌هاي‌ مصنوعي جت‌هاي با دبي جرمي صفر هستند كه با استفاده از سيال محيطي و بدون نياز به تزريق سيال از طريق منبع خارجي، قادرند تا قطاري از گردابه‌ها را به سيال محيطي تزريق كنند. اين جت از حركت نوساني يك محرك كه درون محفظه¬ي جت مصنوعي قرار دارد، ايجاد مي¬گردد و از طريق اوريفيس يا شكاف از محفظه خارج مي¬شود. اين ساختارهاي گردابه‌اي در صورت تزريق به درون لايه‌مرزي به سبب افزايش مومنتوم در جريان نزديك به ديواره، جدايش جريان را به تعويق مي‌اندازند. جت مصنوعي داراي ويژگي¬هاي منحصربه‌فردي از جمله، از لحاظ فيزيكي كوچك، مصرف انرژي پايين، دبي جرمي صفر و ميزان مومنتوم قابل‌توجه است. در پايان‌نامه‌ي حاضر تحليل عددي ميدان جريان جت مصنوعي در حضور جريان عرضي براي سه پروفيل سرعت محرك و با استفاده از رهيافت LES انجام شده است. پروفيل‌هاي سرعت محرك بر اساس تغيير نسبت زمان مكش به دمش صورت گرفته‌اند و در همين راستا پارامتر K كه معرف نسبت زمان مكش به دمش است، تعريف شده و جت مصنوعي مذكور براي سه حالت K=1 ، K=0.5 و K=2 حل و نتايج با يكديگر مقايسه شده‌اند. با مقايسه‌ي نتايج مشاهده شد كه با افزايش نسبت K ، ساختارهاي گردابه‌اي داراي قدرت، سرعت جابجايي و مومنتوم بيشتري بوده و مي‌توانند مسافت‌هاي بيشتري را در راستاي جريان حركت كنند اما از طرفي افزايش نسبت K سبب مي‌شود تا گردابه‌ها در فواصل بيشتري نسبت به ديواره قرار بگيرند و يا از لايه‌مرزي خارج شوند. در نتيجه اگرچه افزايش نسبت K در ظاهر براي كاربردهاي جدايش جرياني مناسب به نظر مي‌رسد اما براي مسائل مختلف، اعم از جرياني يا انتقال حرارتي، بسته به Re جريان خارجي، نقطه‌ي بهينه‌اي براي نسبت K مطلوب وجود دارد.

189728

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر فرزاد بازديدي طهراني