مطالعه تاثیر فشار ورودی بر عملکرد دستگاه ورتکس تیوب توسط تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی

در مقاله حاضر با استفاده از شبیه سازی سه بعدی و تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی توسط نرم افزار فلوئنت، به بررسی تاثیر فشار ورودی بر روی عملکرد دستگاه ورتکس تیوب پرداخته شده است. نوآوری کار حاضر توجه ویژه به بحث عدد ماخ درون محفظه چرخش و نحوه تغییرات آن بر اثر تغییر فشار ورودی می باشد که تا کنون در مقالات و پژوهش های دیگر بررسی نشده است. جریان داخل دستگاه به صورت تراکم پذیر و توربولانس در نظر گرفته می‌شود. به منظور درک و بررسی تاثیر فشار ورودی، فشارهای ورودی مختلف به دستگاه وارد شده و نتایج استخراج و تحلیل می‌شوند. جهت حل میدان جریان از مدل توربولانس kε استفاده شده است. هندسه مدل ثابت در نظر گرفته شده است. هدف اصلی دست‌یابی به مینیمم دمای خروجی سرد و ماکزیمم سرعت چرخشی در ورتکس تیوب می باشد. مقاله حاضر بر این باور است که هر ورتکس تیوبی، یک فشار کاری بهینه دارد که هم از لحاظ میزان سرمایش تولیدی و هم از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر می باشد این فشار کار در مقاله حاضر برابر 4.8 بار بدست آمد. نتایج نرم افزاری حاضر نشان می دهد که برای مقاصد سرمایشی استفاده از نسبت‌های جرمی سرد حدود 0.3 باعث جدایش بالاتری در خروجی سرد خواهد شد و برای مقاصد گرمایشی توصیه می‌گردد از نسبت جرمی سرد حدود 0.8 استفاده گردد.