تحليل عددي جريان هواي مرطوب در نازل همگرا-واگرا با مدل‌هاي ترموديناميك تعادلي و غير تعادلي

در اين مقاله، حل عددي جريان تراكم‌پذير، حدود صوت، گذرا، غير لزج و دو فاز هواي مرطوب در نازل‌هاي همگرا-واگرا مورد مطالعه قرار گرفته است. براي انجام اين كار، هر دو مدل ترموديناميك تعادلي و غير تعادلي با روش عددي ‏رو‏ در نظر گرفته شده و نتايج با هم مقايسه شده است. در مدل ترموديناميك تعادلي حل عددي داراي دقت مرتبة سوم مكاني و دقت مرتبة دوم زماني است اما در مدل ترموديناميك غير تعادلي، دقت مرتبه اول مكاني و دقت مرتبة دوم زماني بكار گرفته شده است. براي جريان هواي مرطوب در ناحيه خشك، خواص اصلي فشار، دما و سرعت برون‌يابي شده، اما براي ‏ناحيه مرطوب (دو فاز)، كيفيت به جاي فشار در مرز گره برون‌يابي شده است. در اين تحقيق تأثير هندسة نازل و شرايط سكون بر روي رطوبت خروجي از نازل و نرخ جوانه‌زايي مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش نرخ انبساط سطح نازل تقطير زودتر رخ داده و همچنين نرخ جوانه‌زايي و رطوبت خروجي از نازل نيز افزايش مي‌يابد. با وصف اينكه در مدل ترموديناميك غير تعادلي دقت مكاني مرتبه اول بكار گرفته شده است اما نتايج حاصل از اين مدل تطابق بهتري با نتايج تجربي دارد.