دانلود پایان نامه

(‏319)
با استفاده از معادله پیوستگی و سرعت راندگی، معادله کسر حجمی فاز ثانویه p مطابق رابطه (3-20) تعریف میشود.
(‏320)
که در آن و به ترتیب انتقال جرم از فاز q به p و انتقال جرم از فاز p به qمیباشد. معادله کسر حجمی برای فاز کمتر حل میشود و کسر حجمی فاز باقیمانده مطابق با محدودیت رابطه (3-21) محاسبه خواهد شد. (Fluent 6.3 User’s Guide, 2006)
(‏321)
هندسه و شبکه بندی مدل عددی
جهت تهیه هندسه دو بعدی و سه بعدی مدل عددی از نرمافزار Gambit استفاده شده است. علاوه بر این Gambit توانایی تولید مش و شبکهها در دینامیک سیالات محاسباتی را به صورت اختصاصی دارد. در واقع این نرمافزار یک پیش پردازنده برای نرمافزارهای دینامیک سیالات محاسباتی نظیر Fluent میباشد که خروجیهای آن به شکل فایلهای ورودی برای Fluent استفاده میشود. به طور کلی مراحلی که این پیش پردازنده به صورت زیر میباشد:
تولید هندسه: در این مرحله هم میتوان هندسه را در این نرمافزار تولید کرد و هم میتوان از نرمافزارهای دیگر تولید کننده هندسه مانند Autocad و Solidworks هندسه را تولید کرده و به این نرمافزار معرفی کرد.
تولید شبکه بر روی هندسه
تعیین شرایط مرزی و نواحی مختلف
نرمافزار Gambit دارای امکانات فراوان و منحصر بفردی در زمینه شبکه و مش بندی میباشد. در مدلهای دو بعدی میتوان از شبکههای چهار وجهی، سه وجهی و یا مخلوطی از هر دو استفاده کرد. در حالت سه بعدی نیز میتوان از المانهای شش وجهی، چهار وجهی، هرمی و یا مخلوطی از این المانها به کار گرفت. (دهقانی سانیچ، 1391)
مش بندی مدل دو بعدی
در این تحقیق جهت انجام مطالعات روی مدل عددی ابتدا حالت دو بعدی مش بندی مدل عددی به طور کامل بررسی شده و سپس حالت سه بعدی مدل شده و نتایج حاصل در حالت دو بعدی و سه بعدی با یکدیگر مقایسه خواهند شد. در مدل دو بعدی m 2 از طول داکت مدل شده که با توجه به جدول (3-1) این طول شامل مقطع اصلی و مقداری پاییندست آن و مقطع انتقال میباشد. همچنین m 05/0 از طول لولههای انتقال هوا در پاییندست رمپ نیز مدل شدند. شکلهای (3-4) و (3-5) نمونهای از مش بندی مدل عددی در حالت دو بعدی با ابعاد m 003/0 را در حالت کلی و در نزدیکی رمپ نشان میدهند. ابعاد سلولهای محاسباتی به کار رفته در حالتهای مختلف از m 002/0 تا m 007/0 بوده که در طی آن حساسیت مدل نسبت به شبکه بندی نیز مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی دقیق لایه مرزی جریان و تغییرات پارامترهای جریان در نزدیکی جداره، از مش بندی ریزتری در دیوارهها استفاده شد به طوری که در حالتهای مختلف مش بندی، 3 تا 7 سلول نزدیک دیوارهها ریزتر شدند. در حالت بدون هوادهی (جریان تک فازی) جهت مدلسازی توربولانس جریان از مدلهای توربولانسی مختلفی از جمله تمامی مدلهای k-ε و k- استفاده شده و نتایج حاصل از این مدلها با یکدیگر مقایسه شدند. در حالت با هوادهی (جریان دو فازی) از روش Mixture جهت مدلسازی اندرکنش بین فازها و از مدلهای توربولانسی RNG k-ε و SST k- جهت مدلسازی توربولانس جریان استفاده شد.
شکل ‏34- شبکه بندی دو بعدی میدان جریان در حالت کلی برای رمپ A
Air Pipes
Air Pipes
Ramp
Ramp
شکل ‏35- شبکه بندی دو بعدی میدان جریان در نزدیکی رمپ A
مش بندی مدل سه بعدی
شبکه بندی حالت سه بعدی مدل عددی نیز مانند حالت دو بعدی بوده با این تفاوت که ابعاد سلولهای محاسباتی بین m 004/0 تا m 006/0 میباشد. همچنین جهت بررسی دقیقتر تغییرات پارامترهای جریان در نزدیکی جداره، از مش بندی ریزتری در دیوارهها استفاده شد به طوری که در حالتهای مختلف مش بندی، 3 تا 5 سلول نزدیک دیوارهها ریزتر شدند. در حالت بدون هوادهی (جریان تک فازی) جهت مدلسازی توربولانس جریان از مدلهای توربولانسی RNG k-ε و SST k- استفاده شده و نتایج حاصل از این دو مدل با یکدیگر مقایسه شدند. در حالت با هوادهی (جریان دو فازی) از روش Mixture جهت مدل سازی اندرکنش بین فازها و از مدلهای توربولانسی مذکور جهت مدلسازی توربولانس جریان استفاده شد.
Air Pipes