توسعه کد اویلر – لاگرانژ بر پایه روش ردیابی ذرات و تبخیر تک ذره

در این پژوهش، کد اولری-لاگرانژی بر پایه روش ردیابی ذرات و تبخیر تک ذره توسعه داده شد. در ابتدا کد نوشته شده صحت‌سنجی گردید. نتایج نشان داد که استفاده از مدل تبخیر هدایت نامحدود برای قطرات ریز و مخصوصا در بحث اسپری مناسب می‌باشد. در ادامه به برررسی تاثیر پارامترهای مختلف از قبیل فشار و دمای هوای اطراف، قطر قطرات و سرعت اولیه قطره پرداخته شد. نتایج نشان داد که با افزایش فشار و دمای هوای اطراف قطره، نرخ انتقال حرارت بیشتر شده و با افزایش سطح قطره نرخ تبخیر افزایش می‌یابد. با افزایش سرعت اولیه قطره نیز اگرچه که دمای سطح قطره ثابت مانده اما به واسطه افزایش عدد ناسلت، نرخ انتقال حرارت افزایش یافته و زمان تبخیر کاهش می‌یابد. با افزایش قطر قطره، زمان ماندگاری قطرات طولانی می‌شود به همین دلیل برای اسپری کردن استفاده از قطرات کوچک با تعداد بالا مناسب است تا هم‌سطح بیشینه تبخیر زیاد شود و هم زمان تبخیر کاهش‌یابد.

development of an euler-lagrange code based on particle tracking method and single-particle evaporation

in this study, an eulerian-lagrangian code based on particle tracking and single-particle evaporation was developed. the code was initially validated, and the results indicated that the infinite-conduction evaporation model provides high accuracy for fine droplets, particularly in spray applications. the effects of various parameters, including ambient air pressure, temperature, droplet diameter, and initial droplet velocity, were investigated. the results revealed that increasing ambient air pressure and temperature enhances the heat transfer rate, while a larger droplet surface area leads to a higher evaporation rate. although the droplet s surface temperature remains constant with an increase in initial velocity, the heat transfer rate rises due to a higher nusselt number, resulting in reduced evaporation time. additionally, larger droplet diameters lead to longer residence times. therefore, .for spray applications, using many small droplets is recommended to maximize the evaporation surface area and minimize evaporation time