شبيه سازي سه بعدي جريان آرام موازي يك مجموعه لوله نامحدود

در اين مقاله به شبيه سازي عددي سه بعدي جريان آرام دائم سيال نيوتني موازي يك مجموعه لوله با چيدمان هاي منظم مثلثي (زاويه 30 درجه)، مربعي (زاويه 45 درجه) و شش وجهي (زاويه 60 درجه) كه بصورت نامحدود بوده و ديواره اي پيرامون آن ها وجود ندارد، پرداخته شده است. معادلات جريان سيال با استفاده از روش سيمپل و تقريب بالادست مرتبه دوم، توسط نرم افزار فلوئنت حل شده اند. روند حل به اين صورت است كه ابتدا يك توزيع سرعت يكنواخت بر روي مجموعه لوله ها در قسمت ورودي آن ها در نظر گرفته شده و با حركت سيال در جهت موازي لوله ها، جريان به حالت توسعه يافته مي رسد. طول وروري هيدروديناميكي، افت فشار، ضريب اصطكاك و توزيع سرعت برحسب نسبت فاصله مراكز لوله ها به قطر لوله ها مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج نشان مي دهد كه طول ورودي هيدروديناميكي در كليه چيدمان ها، كمتر از طول ورودي جريان داخل يك لوله دايره اي شكل معمولي با قطر هيدروليكي معادل مي باشد و نسبت اين طول به قطر هيدروليكي معادل، با افزايش فاصله بين لوله ها كاهش مي يابد. همچنين با افزايش تراكم لوله ها يا به عبارتي كاهش فاصله لوله ها، افت فشار در چيدمان 30 درجه بيشتر از حالت هاي 45 و 60 درجه مي باشد.