جریان ونتوری در یک لوله برای مکش هوا (مدل VOF)، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

روش های استفاده شده

در این پروژه، جریان هوای مخلوط گردشی با کسر حجمی 0.7 وارد ونتوری می شود. پس از عبور این جریان از گلوگاه، سرعت جریان افزایش می یابد و فشار آن کاهش می یابد. این افت فشار باعث مکش هوا از سوراخ واقع در گلوگاه ونتوری می شود. با اضافه شدن هوا به جریان، کسر حجمی هوا افزایش می یابد. تمامی ورودی ها و خروجی های این شماره در فشار 30 بار بود. این مطالعه میزان هوای مکیده شده توسط ونتوری و تزریق آن به آب را ارزیابی می کند.

از مدل جریان چند فازی VOF برای شبیه سازی فاز های سیال استفاده کرده ایم.لوله ونتوری دو ورودی متفاوت دارد. مخلوط هوا و آب، حاوی 70 درصد (کسری حجمی 0.7) آب، از مرز ورودی اصلی وارد می شود. با توجه به تغییرات فشار در گلوگاه، هوا می تواند از مرز بالایی به دلیل نوع شرایط مرزی ورودی فشار وارد شود.

این شبیه سازی به صورت گذرا (وابسته به زمان، ناپایا، Transient) انجام شده است.

نتایج شبیه سازی جریان ونتوری در یک لوله برای مکش هوا

در پایان فرآیند حل، کانتور های دوبعدی مربوط به سرعت، فشار، کسر حجمی هوا و آب، خطوط جریان و غیره در داخل دامنه به دست می‌آید. همانطور که در کانتور کسر حجمی آب مشاهده می شود، سرعت جریان آب ورودی باعث مکش هوا به داخل ونتوری می شود و هوای مکیده شده با آب ترکیب می شود و یک سیال دو فازی (هوا-آب) ایجاد می کند. حباب های هوا در سیال آب دیده می شود. همچنین بر اساس داده های محاسبه شده از نرم افزار فلوئنت، نموداری که میزان هوای مکش شده از ورودی هوا را بر حسب زمان نشان می دهد به شرح زیر است: هنگامی که آب از یک گلوگاه در یک لوله ونتوری عبور می کند، یک خلاء در انتهای گلوگاه ایجاد می شود. سوراخ در لوله در نقطه ای که خلاء ایجاد می شود باعث مکش هوا به جریان اصلی می شود که منجر به یک جریان آشفته می شود.