Περίληψη: | Στη μελέτη αυτή πραγματοποιείται υπολογιστική διερεύνηση επτά μοντέλων γεννητριών διαμηκών δινών σε τυρβώδεις ροές εντός ευθύγραμμου αγωγού ορθογωνικής διατομής. Αξιολογείται η απόδοση τους στην πρόκληση στροβιλότητας λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες πίεσης. Με την αυξημένη στροβιλότητα επιτυγχάνεται αποτελεσματικότερη ανάμιξη του ρευστού, μηχανισμός ο οποίος ενισχύει σημαντικά τη μεταφορά θερμότητας σε εναλλάκτες θερμότητας. Για τη διερεύνηση των μοντέλων αξιοποιήθηκε το πρόγραμμα υπολογιστικής ρευστομηχανικής (CFD) ANSYS FLUENT. Οι γεωμετρίες των επτά μοντέλων γεννητριών διαμηκών δινών παραπέμπουν στο σχήμα ράμπας, με τα πρώτα τέσσερα μοντέλα να αφορούν ευθύγραμμη και τα επόμενα τρία να αφορούν καμπύλη ράμπα. Στο πρώτο σετ μοντέλων πραγματοποιείται διερεύνηση της αποτελεσματικότητας των πτερυγίων, τα οποία προσαρτώνται στο κεντρικό τμήμα της ράμπας και επίσης μελετάται η επίδραση του σχήματος των οπών, οι οποίες έχουν διανοιχθεί κατά μήκος αυτής, ενώ στο δεύτερο σετ μοντέλων διερευνάται η επίδραση της γωνίας του τόξου της καμπύλης ράμπας. Η μελέτη των επτά μοντέλων πραγματοποιείται για τέσσερις διαφορετικές συνθήκες ροής, με αντίστοιχους αριθμούς Reynolds 5000, 10000, 15000 και 20000. Η ακρίβεια της υπολογιστικής μελέτης επιβεβαιώνεται μέσω ανάλυσης ευστάθειας. Τέλος εξάγονται συμπεράσματα για την απόδοση των μοντέλων και προτείνεται η πιο αποδοτική γεωμετρία.
|