Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού

Η παρούσα εργασία αποτελεί υπολογιστική μελέτη με χρήση του προγράμματος OpenFOAM®, για την ανάπυξη της θερμικής ροής νευτώνιου ρευστού σε καμπύλο τετραγωνικής διατομής αγωγό, με αναλογία ακτίνας καμπυλότητας-μήκους διατομής Rc=15.1. H μελέτη αφορά την περίπτωση της ρευστοδυναμικά πλήρους αναπτυγμέν...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Λεφάκης, Σταύρος
Other Authors: Lefakis, Stavros
Language:Greek
Published: 2020
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/10889/14081
Description
Summary:Η παρούσα εργασία αποτελεί υπολογιστική μελέτη με χρήση του προγράμματος OpenFOAM®, για την ανάπυξη της θερμικής ροής νευτώνιου ρευστού σε καμπύλο τετραγωνικής διατομής αγωγό, με αναλογία ακτίνας καμπυλότητας-μήκους διατομής Rc=15.1. H μελέτη αφορά την περίπτωση της ρευστοδυναμικά πλήρους αναπτυγμένης και θερμικά αναπτυσσόμενης ροής. Η μεταφορά θερμότητας επιτυγχάνεται με εξαναγκασμένη συναγωγή από τα περιμετρικά τοιχώματα σταθερής θερμοκρασίας Τ= 400 Κ στο ρευστό που διατρέχει τον αγωγό εισερχόμενο με χαμηλότερη θερμοκρασία, Τ = 300 Κ. Το πρόγραμμα χρησιμοποιήθηκε για επίλυση των εξισώσεων Navier-Stokes για στρωτή και ασυμπίεστη ροή. Μέσα από την οπτικοποίηση και ανάλυση των αποτελεσμάτων στον τρισδιάστατο χώρο, μελετήθηκε η επίδραση των φυγόκεντρων δυνάμεων στον τρόπο ανάπτυξης της στρωτής ροής στον αγωγό, για τους διαφορετικούς αριθμούς Dean = 100, 125, 137, 150, 368. Τα αποτελέσματα αποτυπώνουν το πως αναπτύσσεται η θερμική ροή στον αγωγό για τους διαφορετικούς αριθμούς Prandtl, Pr=0.7, Pr=5, ενώ γίνεται συσχέτιση με την διαμόρφωση της δευτερεύουσας ροή με την δομή στροβίλων Dean.