Effects of the Boundary Conditions on the Numerical Solution of the Orifice Flow

Orifis Etrafındaki Akışın Sayısal Yöntemlerle Çözümüne Sınır Şartlarının Etkisi

Özet

Bu çalışmada sınır şartlarının boru içerisine yerleştirilmiş orifis metre etrafındaki laminar akış yapısının, girdap-transport denklemleri yardımıyla, sayısal yöntem kullanılarak çözümüne etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda orifis debi çıkış katsayısı ana parametre olarak kullanılmıştır. Girdap transport denklemlerinin ayrıklaştırılması implisit değişen yönler yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Boru cidarında girdap değerlerini hesaplamak için iki farklı sınır şartı ve orifis metre köşe noktalarında girdap değerlerini hesaplamak için ise üç farklı sınır şartı kullanılmıştır. Orifis çapının boru çapına oranı sabit olup, 'dır ve boyutsuz orifis kalınlığının değeri, L*, ise 1/12’dir. Akış iki boyutlu, eksenel simetrik, viskoz, sıkıştırılamaz, daimi, tam gelişmiş ve laminar kabul edilmiştir

Abstract

The present study is primarily aimed at the effects of boundary conditions on the numerical solutions of the laminar flow characteristics through an orifice plate inserted in a pipe with the aid of vorticitytransport equations. For this purpose, orifice discharge coefficient was used as a main flow parameter. Discretization of vorticity-transport equations was made by using alternating direction implicit method. Two different boundary conditions were used to calculate vorticity values at the pipe walls and also three different boundary conditions were used to find vorticity values at the orifice corner points. The ratio of orifice diameter to the pipe diameter, , was kept constant and dimensionless orifice plate thickness L* was selected as 1/12. The fluid flow was assumed to be two dimensional, axisymmetric, viscous, incompressible, steady, fully developed and laminar

Anahtar kelimeler: Sınır şartları, debi çıkış katsayısı, laminar akış, orifis metre, girdap transport denklemleri