بررسی اهمیت خواص انتقال مولکولی در شبیه سازی جریانهای فرا-بحرانی برشی- محوری و پیچشی

در مقاله حاضر به بررسی خواص انتفال مولکولی (شامل ویسکوزیته و هدایت حرارتی) در جریانهای فرا-بحرانی برشی محوری و پیچشی پرداخته شده است. در نظر گرفتن خواص انتقال مولکولی ثابت و مدل پیشنهادی چانگ مبنای بررسی کار حاضر می باشد. مدل چانگ جهت اعمال خواص انتقال مولکولی در شرایط فرا-بحرانی که براساس تئوری چاپمن-انسکوگ است، ارائه شده است. مشاهده می شود که در جریانهای برشی محوری به دلیل غالب بودن ویسکوزیته ناشی از آشفتگی (وجود جریان برشی قدرتمند) اثرات ویسکوزیته مولکولی در مجاورت انژکتور نامحسوس می باشد. در پایین دست به دلیل کاهش قدرت جریان برشی و قابل توجه شدن ویسکوزیته و هدایت جایجایی مولکولی، شرایط حالت چانگ متفاوت از حالت ثابت می باشد. در جریان پیچشی به دلیل ضعیف تر بودن جریان برشی، نقش خواص انتقال مولکولی در مجاورت انژکتور نیز قابل توجه می باشد و در نظر گرفتن خواص انتقال مخصوص شرایط بحرانی بر پروفیل های سرعت، چگالی و دما اثر قابل توجهی دارد. با در نظر گرفتن شرایط خواص مولکولی چانگ، جریان چرخشی سریع تر باز می شود و چگالی هسته اصلی سریعتر کاهش می یابد. در هر دو حالت استفاده از مدل مخصوص شرایط بحرانی باعث جابجایی محل وقوع شبه جوشش می شود.