عنوان مقاله :
اصلاح مدل انتقال جرم «نرخ معين» براي شبيه سازي عددي فرايند چگالش تماس مستقيم جت بخار در جريان آب
عنوان به زبان ديگر :
MODIFYING CONSTANT-RATE'' MASS TRANSFER MODEL FOR CFD ANALYSIS OF DIRECT CONTACT CONDENSATION OF STEAM JET IN WATER FLOW
پديد آورندگان :
ودادي كلانتر، سعيد دانشگاه صنعتي شريف - دانشكده مهندسي انرژي , اسماعيلي، علي دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده مهندسي مكانيك , زارع، سامان دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده مهندسي مكانيك , پسنديده فرد، محمد دانشگاه فردوسي مشهد - دانشكده مهندسي مكانيك
كليدواژه :
جريان دوفازي , شبيه‌سازي عددي , چگالش تماس مستقيم , جت بخار
چكيده فارسي :
يكي از مدل‌هاي انتقال جرم در شبيه‌سازي عددي فرايند چگالش تماس مستقيم در پديده‌ي تزريق بخار در جريان آب، مدل انتقال جرم نرخ معين است. اما اين مدل انتقال جرم براي هر شبيه‌سازي نيازمند يك ضريب تجربي منحصر به فرد است. در اين پژوهش، با توجه به نتايج موجود از پژوهش‌هاي تجربي محققين پيشين، با استفاده از شبيه‌سازي عددي پديده در نرم‌افزار فلوئنت، تأثير پارامترهاي مختلف جريان آب و جريان بخار، شامل عدد رينولدز جريان آب، دماي آب و نيز شار جرمي جريان بخار ورودي، بر ضريب تجربي مدل انتقال جرم نرخ معين بررسي شده است. با استفاده از نتايج به دست آمده از اين شبيه‌سازي، اين مدل انتقال جرم اصلاح شده و با ارائه‌ي رابطه‌يي براي تخمين ضريب تجربي موجود در اين مدل به‌صورت تابعي از پارامترهاي مؤثر در پديده، دقت شبيه‌سازي‌ها افزايش يافته است.
چكيده لاتين :
Direct contact condensation is used in industrial applications, such as steam jet pumps, direct-contact heat exchangers and nuclear reactor cooling systems, due to its highly efficient heat and mass transfer. When steam is injected into subcooled water, a steam plume is generated at the exit of the steam nozzle, surrounded by an interface around the steam plume. The direct and quick transfer of heat, mass and momentum across steam-water interface makes the physics of direct contact condensation very complex. To efficiently design the above mentioned equipment of direct contact condensation, a proper understanding of heat and mass transfer in this phenomenon is required. Several experimental and theoretical works have been performed on steam jet
condensation in water. However, there have been a few numerical investigations of this phenomenon. Different heat and mass transfer models have been used by researchers to develop a suitable numerical tool to simulate steam condensation process. Constant-rate mass transfer model is one of the models used in numerical simulation of direct contact condensation in steam injection into water. This model needs a specific empirical coefficient for each simulation. In this study, considering available experimental results of previous investigations, a numerical simulation was performed in ANSYS Fluent software by using constant-rate mass transfer model to study the effects of different steam and water flow parameters, including water subcooling degree, Reynolds number of water flow, and steam mass flux, on dimensionless steam plume length. Moreover, constant-rate mass transfer model was revised by using the results obtained from the simulation and a new correlation for calculation of the constant coefficient of the mass transfer model was proposed as a function of flow parameters that influence the phenomenon to increase the accuracy of future simulations. The proposed correlation agrees well with numerical data and most of the data lie in the range of pm20 of the correlation.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك شريف
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك شريف
