دراسة تأثير درجة الحرارة ورقم رينولدز على نمو الطبقة الحدية في الأنابيب المتقاربة عند سرعات جريان منخفضة باستخدام CFD
الملخص
تمّ في هذا البحث إجراء نمذجة ومحاكاة لجريان الهواء الساخن ضمن الأنابيب المتقاربة ثلاثية الأبعاد ودراسة نمو الطبقة الحدية عند سرعات جريان منخفضة باستخدام تقنية (CFD) واستخدام برنامج (ANSYS Fluent 2021R1)، وتم ّدراسة تغير الطبقة الحدية قرب الجدران عند عوامل مختلفة ومتغيرة كدرجة حرارة الجريان وزاوية ميل الأنبوب المتقارب ورقم رينولدز وتبيان تأثير كل من العوامل السابقة على سماكة الطبقة الحدية، لاختيار التصميم الأمثل للأنبوب المتقارب الذي تتحقق عنده السرعة العظمى عند مقطع الخروج.
تشير النتائج إلى أنّ سماكة الطبقة الحدية تصل إلى قيمة أعظمية على ارتفاع 10% من الارتفاع الكلي للأنبوب، ثمّ تعود بالانخفاض تدريجيا حتى مخرجه، كما لوحظ انخفاض سماكة الطبقة الحدية بانخفاض زاوية الميل للفوهة إذ تنخفض سماكة الطبقة الحدية بمقدار 12.5% عند انخفاض زاوية الميل ضمن المجال (84-68)degree، كما تبيّن أنّ سماكة الطبقة الحدية تنخفض بمقدار 10.7% عند انخفاض درجة الحرارة الهواء ضمن المجال °c(95-35)، كما تُشير النتائج تأثير رقم رينولدز على سماكة الطبقة الحدية إذ تبيّن انخفاض سماكة الطبقة الحدية بمقدار 50.5% عند ازدياد رقم رينولدز ضمن المجال (4*104-9*105).
