حل عددی انتقال حرارت جابجایی اجباری در جریان آشفتۀ بالارو آب فوق بحرانی با استفاده از کد تجاری فلوئنت

در ناحیه فوق بحرانی به علت تغییرات شدید خواص ترموفیزیکی سیال، ویژگی‌های جریان سیال و انتقال حرارت کاملاً متفاوت با حالت جریان خواص ثابت است و بسیار پیچیده می‌باشد. بر همین اساس، در سال‌های اخیر پژوهشگران برای محاسبه انتقال حرارت در ناحیه فوق بحرانی به استفاده از کدهای CFD موجود روی آورده‌اند و تاکنون توفیقاتی نیز حاصل شده است. در این پژوهش جریان آشفته بالارونده آب فوق بحرانی با استفاده از کد FLUENT مورد بررسی قرار گرفته است. برای مدل کردن جریان آشفته از مدل‌های RSM و RNG k- با هدف مقایسه آنها و توانایی آنها برای مدل کردن انتقال حرارت در ناحیه فوق بحرانی استفاده شده و نتایج عددی، با نتایج آزمایشگاهی یاماگاتا و همکارانش (1972) مقایسه شده است. از مهمترین عواملی که بر انتقال حرارت در شرایط فوق بحرانی اثر می‌گذارند شار حرارتی و فشار هستند که در این تحقیق تأثیر آنها در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش شار حرارتی و فشار (دور شدن از فشار بحرانی سیال) از میزان بهبود انتقال حرارت در این ناحیه کاسته می‌شود. همچنین مدل RSM پیش‌بینی بهتری برای محاسبه انتقال حرارت به دست می‌دهد.

کلیدواژه ها:

حل عددی ، انتقال حرارت جابجایی ، جریان آشفته ، آب فوق بحرانی