مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شبیه‌سازی و بررسی پارامتری اجکتور مقیاس کوچک هندسه متغیر با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

نویسندگان
1 دانشجو دانشگاه فردوسی مشهد- گروه مکانیک دانشکده فنی و مهندسی
2 دانشیار دانشگاه فردوسی مشهد-گروه مکانیک دانشکده فنی مهندسی
3 استاد دانشگاه فردوسی مشهد- گروه مکانیک دانشکده فنی و مهندسی
چکیده
در این مقاله، یک اجکتور بخار مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع به روش تحلیلی طراحی شده و سپس با استفاده از دینامیک سیال محاسباتی بهینه شده است. مقادیر بهینه برای دو مشخصه هندسی شامل قطر گلوگاه و موقعیت نازل با استفاده از شبیه سازی عددی محاسبه شده‌اند. سپس اثر شرایط عمل‌کردی بر عمل‌کرد اجکتور بهینه مورد مطالعه قرار گرفت. از هندسه ی اجکتور بهینه شده در یک اجکتور هندسه متغیر که دارای یک دوک مخروطی شکل درون گلوگاه اولیه می باشد، استفاده شده و عملکرد آن در موقعیت‌های مختلف دوک مخروطی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند عملکرد اجکتور به شدت تاثیرپذیر از مشخصه‌های عملکردی و هندسی می‌باشد، از این رو برای دستیابی به اجکتور بهینه به کارگیری همزمان طراحی تحلیلی برای دستیابی به هندسه‌ی کلی اجکتور و بهینه‌سازی عددی آن ضروری می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که اجکتور هندسه متغیر طراحی شده به همراه سیستم ذخیره بار برودتی می‌تواند با بهره‌گیری از انرژی خورشیدی، برودت مورد نیاز در طول روز را تامین کرده که این امر موجب کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی می گردد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Simulation and parameter study of small scale variable geometry ejector using CFD

نویسندگان English

Amir Omidvar 1
Mohsen Ghazikhani 2
Mohammad Reza Razavi 3
چکیده English

In this study, the theoretical design of a vapor ejector used in an air-conditioning system is performed and the designed ejector is then optimized via computational fluid dynamics. Based on the numerical simulations, two geometrical parameters, throat diameter and nozzle position, are optimized. Then, the effects of the operating parameters on the performance of the optimized ejector are investigated numerically. The optimized ejector geometry is used as a variable-geometry ejector by using a spindle in the primary throat and the performance of the system in various spindle positions is studied. The results show the importance of using a analytical design to obtain the overall geometry of the ejector and numerical simulation in order to achieve the optimal ejector performance. The variable-geometry ejector designed based on the proposed method in this study with using solar energy, in conjunction with a cold storage system, might be able to provide the necessary refrigeration for all day long.

کلیدواژه‌ها English

Variable Geometry Ejector
Air-Conditioning
Analytical Solution
Numerical simulation