جریان بخار همراه با قطرات آب در بسیاری از جنبه های مهندسی از جمله در گذرگاه پره‌های طبقات کم فشار توربین های بخار کاربرد دارد. جریان بخار ابتدا خشک می باشد. اما بواسطه انبساط سریع فراصوتی و تأخیر در چگالش، شرایط فوق سرد را احراز کرده و در نهایت با ایجاد شوک چگالش، تغییر فاز از بخار به مایع صورت می گیرد. این جریان را از این پس جریان بخار دوفازی یا مرطوب می نامند. در این تحقیق جریان چگالشی بخار با احتساب لزجت به صورت دوبعدی، با روش عددی در بین پره‌های توربین شبیه‌سازی شده است. معادلات حاکم بر تشکیل فاز مایع، با معادلات بقاء، ترکیب و با روش تایم مارچینگ جیمسون مبتنی بر حجم کنترل حل شده است. در مدلسازی جوانه زایی یا چگالش غیرتعادلی از معادله کلاسیک جوانه‌زایی همراه با تصحیح مناسب استفاده و از این طریق اثر شوک چگالش در توزیع فشار و نیز اندازه قطرات با نتایج تجربی مقایسه شده‌اند. بررسی نتایج، انطباق خوبی بین داده‌های تجربی و نتایج عددی را نشان می‌دهند. با مطالعه جریان بخار مرطوب به صورت لزج محاسبه ضریب اصطکاک، ضخامت لایه مرزی و پروفیل های دوبعدی سرعت مقدور شده، که این مقادیر در مطالعات غیرلزج نمی‌تواند بررسی و گزارش شوند. نوآوری این تحقیق بکارگیری معادلات ناویراستوکس بجای معادلات اولر در تحلیل جریان دوبعدی دوفازی بخار-مایع فراصوتی با استفاده از روش محاسباتی عددی جیمسون با دقت مرتبه دوم می‌باشد.

کلمات کلیدی