بررسی الگوی جریان هوا در لوله ی حلقوی با قطر افزایشی

در این مقاله، الگوی جریان هوا در یک لوله ی حلقوی واگرا به کمک شبیه سازی عددی مورد بررسی قرار گرفته است. دو لوله به شکل »سه ربع دایره هم مرکز« با قطرهای ۴۰ و ۶۰ سانتیمتر در نظر گرفته شده و لوله ی داخلی به اندازه ی ۵سانتی متر به سمت چپ انتقال داده شده است تا هندسه تهیه شود. نتایج نشان داده است که بیشینه ی سرعت در مقطع k۱ و مقطع خروجی به ترتیب برابر با ۰.۰۳۷m/s و ۰.۰۳۱m/s است. همچنین مشخص شد که به دلیل انحنای لوله، محل بیشینه ی سرعت در مقطع k۱ از مرکز مقطع فاصله گرفته است. علاوه بر این، مشاهده گردید که بیشترین سرعت ایجاد شده در مسئله تقریبا برابر با ۰.۰۶۱۳m/s است و اندکی پس از مقطع ورودی ایجاد میشود. نتایج نشان داد که کمترین دما در مقطع خروجی تقریبا برابر با ۳۱۳ درجه ی کلوین بوده و توزیع دمای سیال در عرض مقطع نیز تقریبا به صورت سهموی است و دما در مرکز لوله کمترین مقدار خود را دارد. همچنین مشاهده شد که در نواحی نزدیک به ورودی، یک ناحیه با فشار منفی ایجاد شده است که دلیل آن انحنای لوله و تمایل جریان به جدا شدن از دیواره میباشد.