مسعود رحیمی - دانشیار مهندسی شیمی
سید علی شاهرخی - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی
اصغر علیزاده داخل - دانشجوی دکتری مهندسی شیمی

امروزه با توجه به افزایش قیمت انرژ ی، ترموسیفونها جهت انتقال و صرفه جویی مصرف انرژ ی در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرند و تحقیقات زیادی در دنیا برای بهینه سازی و ساخت انواع جدید آنها در حال انجام است . در این تحقیق از دینامیک سیالات محاسباتی(CFD) برای مدلسازی جریان و انتقال حرارت دو بعدی در داخل یک ترموسیفون استفاده شد. دامنه محاسباتی به 20000 عدد مش ساختاری تقسیم شد . آب به عنوان سیال کاری در نظر گرفته شد. برای محاسبه تغییرات دانسیته بخار آب از قانون گاز کامل و برای تغییرات دانسیته آب مایع از یک معادله خطی استفاده گردید. برای مدلسازی جریان دو فازی ، با فرض تغییر فاز در دمای اشباع از مدل حجم سیال (VOF) به همراه یک معادله اضافی استفاده شد و گرمای نهان آب در معادله انرژی گنجانده شد . جابجایی آزاد در داخل ترموسیفون و همچنین پدیده های چگالش و تبخیر توسط محاسبات CFD شبیه سازی گردید. همچنین آزمایشاتی بر روی یک ترموسیفون انجام شده و مقادیر شار حرارتی بدست آمده از محاسبات CFD با داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت . تطابق خوبی بین نتایج مدلسازی و داده های آزمایشگاهی مشاهده گردید.

ترموسیفون ، چگالش ، تبخیر ،CFD, VOF