| Anotācija |
Tika veikta visaptveroša skaitliskā šķidrumu dinamikas (CFD) analīze, izmantojot ANSYS Fluent, lai izpētītu termālās un šķidruma plūsmas pazīmes dažādu turbulatoru dizainu ietvaros apvalkotā sistēmā. Galvenais mērķis bija identificēt visefektīvāko turbulatora konfigurāciju, salīdzinot četrus atšķirīgus gadījumus: U-veida līkni, divpusēju trīsstūrainu turbulatoru, divpusēju izliekto formu un bāzes scenāriju bez jebkāda turbulatora. Galvenie veiktspējas parametri, piemēram, turbulenta kinētiskā enerģija (TKE), sienas sānu spriegums (WSS), ātruma sadalījums, temperatūras lauks, spiediena kritums un kopējā plūsmas uzvedība tika analizēti, lai novērtētu turbulatora ģeometrijas ietekmi uz siltuma pārneses uzlabošanu. Sienas sānu sprieguma (WSS) analīze: 1. gadījums izrādījās pārāks sienas sānu sprieguma ziņā, galvenokārt pateicoties V-veida ģeometrijai, kas efektīvi novirzīja turbulentos vortērus gar virsmu. 3. gadījums parādīja samērā augstas WSS vērtības, ar vienmērīgāku sadalījumu. Tas tika attiecināts uz tā gludo, izliekto turbulāciju dizainu, kas norādīja plūsmu ar minimālu strauju separāciju. Savukārt, 2. gadījums demonstrēja augstas griešanas sprieguma koncentrācijas netālu no asas malām, bet trūka konsekventas izplatības, kas potenciāli varēja radīt slikti saskares virsmas un nevienmērīgu siltuma pārvadi. 4. gadījums, pamata konfigurācija bez turbulatora, reģistrēja zemākās WSS vērtības, norādot uz ierobežotu potenciālu robežas slāņa traucējumiem un tādējādi samazinātu siltuma pārvades uzlabošanu. 3. gadījums, kas uzrādīja abpusējo izliekto turbulāciju, pierādījās kā optimāls pielietojumiem, kas prasa intensīvas plūsmu dinamikas un recirkulācijas izraisītu siltuma pārvadi. Tas veicināja efektīvu siltuma apmaiņu, vienlaikus saglabājot līdzsvarotu spiediena kritumu. 2. gadījums, ar trīsstūrveida turbulācijas dizainu, piedāvāja visvienmērīgāko temperatūras izplatību un zemākās virsotnes temperatūras, padarot to ideālu sistēmām, kurās ir svarīgi minimizēt siltuma karstpunktus. Savukārt 4. gadījumā, konfigurācijā bez jebkāda turbulatora. |
