بررسی قطر قطرات خروجی از شیپوره همگرا-واگرا در جریان دو فازی بخار-مایع

پدیده ی چگالش در جریان بخار خالص در توربین، باعث پیدایش قطرات مایع در بخار و بروز مشکلات متعددی از جمله کاهش بازده توربین و فرسایش پره ها می شود. شواهد آزمایشگاهی در مورد جریان های چگالشی در داخل کانال های انبساطی، وجود اندازه ی چندگانه شعاع قطرات را اثبات نموده و اندازه گیری های نوری آشکار ساخته که توزیع شعاع قطرات بسیار گسترده است. به منظور پیش بینی رفتار جریان دوفاز و تلفات ناشی از آن لازم است تا درک درستی از اندازه ی تمام قطرات ایجاد شده در جریان داشته باشیم. در این تحقیق جریان چگالشی در یک شیپوره همگرا-واگرا، با استفاده از معادله جوانه زایی کلاسیک اصلاح شده، در چهارچوب لاگرانژی-اویلری شبیه سازی شده است و جهت واقعی تر کردن شکل گیری قطرات در جریان بخار، از روش چند شعاعی برای مدلسازی جریان مایع استفاده شده است. در این روش، به منظور حذف میانگین گیری قطرات، دسته قطرات ایجاد شده در هر المان محاسباتی در ناحیه جوانه زایی، به طور جداگانه و بدون میانگین گیری با سایر قطرات، تا انتهای شیپوره رشد می نمایند. مقایسه نتایج به دست آمده از روش چندشعاعی با نتایج تجربی نازل مور نشان می دهد که شعاع حاصله ازین روش به شعاع تجربی بسیار نزدیک تر از روش تک شعاعی است.

کلیدواژه ها:

جوانه زایی ، رشد قطرات ، چگالش ناگهانی ، فشار چگالشی پایین ، نازل همگرا-واگرا