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Estudo de parâmetros do focinho no impacto das moscas para ...

Abstrato:

O objetivo do artigo é sempre analisar cada uma das variáveis ​​de projeto de um bico e melhorar seu estilo, de modo a desconhecer um melhor procedimento de troca de alta temperatura que possa consequentemente melhorar o ar condicionado da superfície. Os parâmetros em questão que devem ser pesquisados ​​podem variar de diâmetro f, comprimento do bico, diâmetro de entrada e saída, curvatura do limite do bico e função da área da conta da parede externa. O modelo do bico foi projetado no Gambit 2. pagamentos parcelados no seu 0 enquanto um perfil de bico axissimétrico. A versão foi simplesmente incorporada ao Gambit apenas pelo algoritmo inerente do Método dos Elementos Finitos, seguido pela simulação de CFD no Fluent 6. 1. 26 com base no pré-processador OFFRANDE. Tendo fixado os diâmetros de entrada e saída e o comprimento do bico, vários modelos foram projetados com diferentes diâmetros da garganta para a entrada, perfil da borda e função da área que variavam em A = 0. 1 + x2, as análises foram feitas e os resultados criados para concluir os resultados. Os resultados compilados mostraram que a transição de um perfil de bico de CD para um perfil de tubo aumentou o resfriamento da superfície.

Palavras-chave:

Bico, CFD, impacto de jato, GAMBIT, FLUENTE

Introdução:

Ensaios de impacto de mosca são realizados para estudar o efeito do perfil do bico na cópia de calor para aeronaves subsônicas compressíveis. O impacto do jato é um método muito usado para uma poderosa transferência de calor. Os jatos compressíveis violentos têm diversas aplicações, como o resfriamento de componentes de motores de turbinas a gás e pás de rotores, pré-aquecimento e resfriamento de peças metálicas em geradores, secagem de tecidos e papéis e resfriamento de componentes eletrônicos, etc. Esses jatos podem ser gerados a partir de um tubo reto, um bico de perfil ou um grande orifício em relação à sua aplicação, às despesas de fabricação e ao espaço disponível. Em todo o produto, as propriedades de fluxo no bico saem viz. velocidade de movimento, intensidade de turbulência e queda de pressão na direção central e assim por diante são diferentes para todos os projetos de bicos. Assim, a estrutura de circulação pode ser diferente para diferentes modelos de bicos. Essa grande diferença na estrutura de circulação afeta a transferência de calor local para o impacto do jato. O objetivo desta pesquisa é identificar as diferenças nas taxas de cópias térmicas de aeronaves devido a jatos compressíveis axissimétricos dos bicos, devido a várias condições iniciais.

Todos procuramos entender o campo e os mecanismos dos jatos colididos com o objetivo de identificar os métodos recomendados para prever o desempenho geral dos jatos. As aeronaves em colisão fornecem uma maneira eficaz e flexível de transferir energia ou massa em aplicações industriais. Um fluxo liquefeito direcionado ou gasoso liberado contra uma superfície pode facilmente copiar grandes quantidades de energia ou massa térmica entre a área e o fluido. As aplicações de cópia térmica incorporam o resfriamento de materiais em estoque durante as técnicas de formação de material, tratamento térmico, aquecimento de superfícies ópticas para desembaçamento, resfriamento de peças de turbinas, resfriamento de estruturas críticas de máquinas e muitos outros procedimentos industriais. No exemplo de aplicações de resfriamento de turbinas, os jatos de impacto podem ser usados ​​para resfriar várias seções diferentes do motor, como a carcaça do combustor (paredes da lata de combustor), a carcaça / revestimento da turbina e as importantes pás da turbina de alta temperatura. O compressor do gerador de gás fornece um fluxo constante de ar pressurizado a temperaturas inferiores às da turbina e dos gases quentes que a cercam. As lâminas são resfriadas empregando vazão pressurizada abaixo, normalmente disponível a 600 ° C. O ar de purga precisa resfriar uma turbina absorvida em gás de calor total de 1400 ° C, o que requer coeficientes de transferência na variedade de 1000 “3000W / m2 T. Isso equivale a uma temperatura acima da ordem de 1MW / m2 Ser capaz de resfriar esses componentes em locais de alta temperatura permite taxas de calor de ciclo mais altas e maior eficiência, melhorando a eficiência do gás e aumentando a potência da turbina a cada unidade de gordura.Em comparação com outros arranjos de transferência de calor ou massa que geralmente não produzem uso de transformação de fase, o dispositivo de impacto da aeronave oferece um uso eficiente do fluido e altas taxas de cópias.Por exemplo, comparado com o resfriamento convencional por convecção por parte de uma empresa conse- ) Na superfície de resfriamento, o impacto do jato cria coeficientes de transferência de calor que foram até 3x mais altos por uma dada aceleração ideal abaixo, porque as camadas limite do impacto são muito mais finas e, geralmente, o fluxo gasto após o impacto serve para turbulência comeu em torno do líquido.Se for oferecido um coeficiente essencial de transferência de calor, a vazão exigida de um dispositivo de mosca colidindo pode ser duas instruções de tamanho menor que o exigido para uma maneira de resfriamento usando uma vazão paralela à parede, sem custo. Para uma cobertura mais uniforme sobre superfícies maiores, vários jatos podem ser usados. A abordagem de resfriamento por impacto oferece um arranjo compacto de hardware. Bico são dispositivos que são usados ​​para alterar o estado real do fluido, passando a substância através de uma conta de uma forma predeterminada. Um bocal transforma a entalpia em energia cinética e, portanto, ajuda a diferenciar as propriedades do líquido. Portanto, o design de um bico consiste em várias variáveis ​​como raio do pescoço, raios de entrada e saída, etc. Portanto, várias dessas diretrizes podem resultar na diferença das propriedades do líquido na saída para determinadas condições de sugestões.

Os impactos de aplicação de jato mais conhecidos são os seguintes:

  • Ar condicionado de elementos de turbinas a gás e lâminas de corte
  • Pré-aquecimento e resfriamento de partes de farinha nos moinhos
  • Roupa de secagem e jornal
  • Resfriamento de peças eletrônicas
  • Resfriamento de material em estoque durante o processo de formação de material
  • Processos de tratamento térmico
  • Sistema de aquecimento de superfícies ópticas para obter desembaçamento
  • Ar condicionado de instalações de máquinas essenciais e muitos outros processos comerciais
  • Dissipação de calor em máquinas a jato.

Metodologia:

A análise da circulação de fluido é feita usando o aspecto computacional do fluido e é criada em laboratório no Progressive 6. 1. 26 com base no pré-processador GAMBIT. As táticas de CFD são métodos de avaliação de elementos finitos que implementam técnicas de malha e, em seguida, resolvem a condição no domínio e condições definidos com um modelo adequado. As circunstâncias de saída, saída e operação são predefinidas na etapa de determinação da condição do solucionador e da borda. Nas circunstâncias de entrada que estão sendo definidas, a análise é feita dentro das condições de saída por vários parâmetros do bico. Os relatórios de análise obtidos no processador de conteúdo serão plotagens, conformes e diferentes versões de variáveis ​​como pressão e temperatura estáticas, perfil de velocidade, variantes no número Mach (basicamente velocidade), etc. Essas informações são acostumadas a concluir os parâmetros mais preferidos e, portanto, otimizar as proporções dos bicos.

Declaração do problema:

Para um determinado bico com uma função de localização dada por, A = 0. A análise da corrente de fluido 1 + x2 geralmente deve ser feita considerando-se um fluxo axissimétrico e as circunstâncias de entrada fornecidas porque, Pressão Total do Manômetro = 101325 Pa, Pressão Inicial de Determinação = 99348 Pa e Temperatura = 300 K e as condições de saída apresentadas como Medida da Pressão = 3738. 9 Pa e temperatura constante = 300 K. A análise deve ser feita atualmente tomando ar desde o líquido de trabalho e considerando-o como um excelente gás.

Modelagem:

A geometria é criada em OFFRANDE com a função de área de fornecimento. As arestas do eixo, borda da face, entrada e saída são configuradas quando todos os vértices forem plotados. Como o problema é resolvido para uma ótima condição axissimétrica, o perfil do bico acima do eixo deve ser atraído apenas porque o solucionador replicará os resultados pretendidos para a outra metade do perfil do bico. Em seguida, é criado o confronto do bico, que pode ser o domínio de trabalho do fluido.

Malha:

Técnicas de CFD semelhantes a outros métodos de análise de força ou exame vibracional são baseadas no método de Análise Fatorial Finita. Portanto, o Progressive, que é o solucionador de problemas de fluxo de fluido, também trabalha na Técnica de Elementos Finitos. Assim, para qualquer avaliação FDM ou talvez FEM ou talvez FVM, é necessário dividir a geometria em sites finitos ou componentes para os quais as variáveis ​​de fluxo do consumidor são trabalhadas por métodos numéricos; em seguida, os resultados são compilados coletivamente para fornecer os gráficos, contornos e compostos essenciais fluxograma. Portanto, a malha é realizada separando primeiro as arestas de admissão e exaustão em 20 nós igualmente espaçados e o tratamento com a aresta do eixo em 50 nós espaçados igualmente. Depois que os lados são divididos em nós, o olho é mesclado, o que envolve a inscrição nos nós criados para as bordas de uma maneira predefinida e, assim, mergulhando a face em pequenas porções de tamanhos variados. A geometria em malha está representada na figura a seguir.

Definição e parcelas simuladas:

Quando a geometria é feita e combinada, o problema está disposto a ser identificado e resolvido. É nesta etapa que a geometria pré-processada e a malha fina feitas no GAMBIT são fixadas no FLUENT. Assim, o arquivo superior de nylon 2D é geralmente definido com condições de contorno específicas, propriedades dos materiais, especificação da unidade, controle da solução e propriedades do solucionador neste ambiente de trabalho.

Várias plotagens para apenas uma das variantes do perfil do bico são as seguintes:

Resultados e discussão:

Definitivamente, o estudo baseia-se na variedade de temperaturas ao longo do comprimento do bico destinadas a vários perfis únicos e a diferentes proporções de tamanho de entrada e diâmetro da garganta. Considerando um bico consistente de uma unidade inteira com condições fixas de entrada e saída, a análise é realizada na temperatura estacionária do fluido ao longo do comprimento do bico para variar a função da área. As condições assumidas para a entrada serão as seguintes:

Pressão Total do Manômetro = 101325 Pa

Pressão manométrica primária na entrada = 99348 Pa

Temperatura da saída = 300 T

Pressão de saída = 3738. 9 Pa

Temperatura contínua de saída = 600 T

Para obter uma temperatura contínua na saída do bico de cada perfil, variações de temperatura podem ser observadas, conforme mostrado nas curvas abaixo e na distribuição sombreada. O perfil em que a temperatura mais baixa será propagada mais acima do comprimento do bico terá um melhor impacto de resfriamento ou é uma melhor abordagem de transferência de alta temperatura. A seguir, são definitivamente os resultados para vários perfis de bicos:

Descobrindo os contornos desenhados acima, o primeiro chegou ao resultado da conclusão, que afirma que o perfil de bico curvo é uma alternativa melhor que os limites de bico com arestas diretas, destinados a impacto eficiente da aeronave, que podem ser verificados a partir dos gráficos de temperatura estática de outros perfis de bico Além disso. Também uma outra tendência observada nas parcelas e na construção de informações diferentes é a eficácia crescente, juntamente com o aumento da proporção do tamanho da entrada para o diâmetro da lata f. Portanto, quanto maior o pescoço, menor a magnitude do fluido pré-aquecido e mais estreito o alcance da lata f, maiores são as opções de aquecimento suave pelas temperaturas da superfície da tomada. Consequentemente, com relação ao fato atualmente conhecido de que os tubos serão melhores alternativas em comparação com os bicos do COMPACT DISK para obter aplicações de impacto a jato, pode-se verificar abaixo a partir das plotagens que os contornos obtidos para obter vários usuários mostram melhores resultados quando o perfil do bico tende a tornar-se um tubo circular. Conformidade, portanto, com a verdade de que o encanamento é um dispositivo de impacto com jato melhor em comparação com os bicos convergentes e divergentes.

Conclusões e Resumo:

Experimentos serão realizados para analisar a influência da conta do bico de aeronaves compressíveis subsônicas na transferência de temperatura de qualquer prato plano. O bico contornado com o mesmo tamanho de bico é investigado no presente exame. A seguir, as conclusões da presente pesquisa “

  • A conta de bicos dobrados complementa uma melhor consequência de impacto da mosca em comparação com um perfil de bicos com arestas retas.
  • O diâmetro mais amplo da garganta ajuda a melhorar o efeito de resfriamento e, portanto, uma taxa mais alta de diâmetro de saída do que o diâmetro da garganta suporta um impacto efetivo do jato.
  • A transferência de temperatura é bastante eficiente para obter um número baixo de Reynolds de 48000. Para um número maior de Reynolds, a variação na transferência de calor é geralmente marginal.
  • Movimentos viscosos e turbulentos aprimoram o processo de impacto.
  • Com a quantidade Mach envolvida (M), o resultado do perfil do bico se torna insignificante.
  • Portanto, podemos resumir a partir desta análise que os tubos oferecem muito efeito de impacto do jato em comparação com os bicos e orifícios devido ao aumento da turbulência e da aleatoriedade da circulação.

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