Boru ekleme parçalarındaki akışın üç boyutlu incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, hava, doğalgaz ve su olmak üzere üç akışkan için, farklı akış hızlarında ve farklı çaplardaki 90°' lik dirseklerdeki türbülanslı akışın üç boyutlu sayısal çözümü yapılmıştır. Geometriye uygun ağ yapısı ICEM CFD ile oluşturulmuş ve çözümlemeler Fluent ticari yazılımı ile yapılmıştır. Çözümlerde standard k-, RNG k- ve SST k-ω türbülans modelleri denenmiş ve dirsek içi akışın incelenmesinde en uygun türbülans modeli araştırılmıştır. Çalışılan akış şartları için dirseklere ait basınç ve hız dağılımları elde edilmiş ve yerel kayıp katsayıları hesaplanmıştır. Dirsek içindeki akışın üç boyutlu olarak çözümlenmesinde, SST k-ω türbülans modelinin diğer türbülans modellerine göre, deneysel sonuçlarla daha iyi uyum gösterdiği bulunmuştur. Dirsek yerel kayıp katsayılarının sabit olmadığı, boru çapının büyümesiyle ve akış hızının artmasıyla azaldığı görülmüştür.

In this study, three dimensional turbulent flow in 90° elbows with different diameters have been numerically investigated for different stream velocities using air, natural gas and water. Mesh structure convenient with geometry has been constructed with ICEM CFD and the predictions of flow field have been performed with commercial software Fluent. Simulations have been carried out by using Standard k-, RNG k- and SST k-ω turbulence models and best turbulent model for flow through elbow has been investigated. For flow conditions studied, pressure and velocity distributions have been obtained and local loss coefficients have been calculated. It has been found that SST k-ω turbulence model is more consistent with the experimental results when compared to others. The local loss coefficients for elbow flow have not constant value and decreases with increasing pipe diameter and stream velocity.