شبیه سازی عددی چندفازی جریان سیال و الگوی ذرات دوغاب یخ در لوله های دایروی و تخت

روش های کاهش مصرف انرژی در تجهیزات سرمایشی به سبب استفاده مداوم و همچنین مصرف بالای انرژی آن ها حائز اهمیت می باشد. یکی از روش های عملی، موثر و پرکاربرد در این زمینه، انتقال ساعت اوج مصارف تجهیزات سرمایشی به ساعاتی دیگر می-باشد تا بدین ترتیب هم مصرف انرژی این تجهیزات کاهش یابد و هم به نحوی راندمان آنها نیز افزایش پیدا کند. دوغاب یخ یکی از روش های رایج منایع ذخیره سرمایی می باشد که نقش بسزایی در کاهش مصرف انرژی تجهیزات سرمایشی ایفا می کند. در این تحقیق که بصورت عددی و با استفاده از مدل چند فازی اولرین-اولرین انجام یافته است، الگوی جریان و مسائل وابسته به آن در جریان دوغاب یخ با در نظر گرفتن سیال محلول آب و اتانول و ذرات یخ با کسرجرمی ۱۰ %، در لوله هایی با مقطع دایروی و تخت مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی ها حاکی از آن است که بیشترین افزایش افت فشار نسبت به لوله با مقطع دایروی در حدود ۲.۹ % می باشد. از طرفی تبدیل لوله با مقطع دایره به مقاطع تخت با حفظ قطر هیدرولیکی، سبب افزایش سطح انتقال حرارت می-گردد، بطوریکه نسبت افزایش سطح انتقال حرارت به افزایش افت فشار در بهترین حالت، ۳۹ برابر می باشد. بررسی ها نشان داد که در کسر جرمی مذکور با افزایش نسبت L/D طول توسعه یافتگی جریان افزایش خواهد یافت. در لوله های تخت توزیع یکنواخت تری از ذرات یخ را شاهد بوده که این امر در زمینه ایمنی انتقال جریان دوغاب یخ و همچنین مشخصه های انتقال حرارت، نسبت به لوله با مقطع دایروی، سبب بهبودهایی خواهدشد.

کلیدواژه ها:

جریان چندفازی ، دوغاب یخ ، منابع ذخیره سرمایی ، مدل اولرین-اولرین