نویسنده

• احمد رضا عظیمیان

چکیده

در این مقاله جریان آرام سیال در خمهای مختلف در یک کانال با سطح مقطع مربع-مستطیل به صورت عددی شبیه‌سازی شده است. در شبیه‌سازی جریان در این خمها نقش زاویه خم و ابعاد سطح مقطع از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. برای شبیه‌سازی جریان معادلات پیوستگی و ممنتوم در دستگاه مختصات منطبق بر بدنه حل شده‌اند. برای حل معادلات سه بعدی منطبق بر مرز یک برنامه رایانه‌ای تهیه شده است. نتایج عددی به دست آمده با نتایج تحلیلی یک محفظه مربعی و نتایج تجربی موجود در یک خم 90 درجه با مقطع مربعی، تطابق خوبی داشته که دقت روش عددی به کار رفته را نشان می‌دهد. پس از حصول اطمینان از کارایی برنامه رایانه‌ای آن را برای بررسی الگوی جریان و تأثیر پارامترهای هندسی، به خصوص نقش نسـبت اضـلاع مقـطع بر روی جریان برای خم 90 درجه اجرا کردیـم. نتایج عددی حاصل پدیده‌های عبور جریان سیال از یک مقطع به مقطع دیگر و نقش آنها در میزان افت فشار را نشان می‌دهند. همین بررسی را در خمهای مختلف با زوایای 30، 60، 120، 150 و 180 درجه انجام داده و مقدار افت آنها را با افت یک خم 90 درجه در شرایط مشابه مقایسه کردیم. نتایج نشان دهنده این هستند که با افزایش زاویه خم به بیش از 90 درجه میزان افت مربوطه هم افزایش می‌یابد و با کاهش آن به کمتر از 90 درجه افت مربوطه نیز کاهش می‌یابد. این یافته‌ها با نتایج تجربی موجود تطابق خوبی را نشان می‌دهند

کلیدواژه‌ها

• افت فشار
• جریان آرام سیال
• خم کانالها
• مختصات منطبق بر بدنه

عنوان مقاله [English]

Laminar Flow Analysis in the Channel Bends

نویسنده [English]

• A. R. Azimian

چکیده [English]

In this paper the laminar flow in the rectangular channel bends is simulated using numerical techniques. The turning angle of the channel bend and the area ratio of the channel cross-section are two important parameters to be examined. For flow simulation, the body fitted 3-D continuity and momentum equations are used and a body fitted general purpose code is developed. The existing results of a tied-diriven cavity and the experimental results from a 90 degree square bend were
used for code validation. After the code validation, the effect of the area change in the 90 degree bend is examined.

The numerical results indicated that increasing the area causes changes in the flow pattern, in turn, which has a direct impact on pressure drop. Similar results were obtained for other bend angles including 30, 60, 120, 150 and 180 degree bends. The results showed that increased bend turning angle increases the pressure drop which is in good agreement with existing experimental data.

کلیدواژه‌ها [English]

• Pressure drop
• Laminar Flow
• Bends
• Body fitted co-ordinate