در این پژوهش، یک فرآیند عددی برای شبیه سازی جریان سیال درون لوله در حال انجماد با بکارگیری روش آنتالپی- تخلخل برای پیش بینی مرز مشترک مایع/جامد، که توانائی تشخیص محل انجماد در هر لحظه را دارد، توسعه داده شده است. روش بکار رفته یک روش ضمنی است که فشار به عنوان متغیر اصلی می باشد. در روال فوق معادلات ناویر استوکس با استفاده از روش حجم محدود در یک شبکه متحول شده(staggered) جهت ذخیره متغیرها، حل شده اند. در این تحقیق، ضمن بررسی خواص فازهای مایع و جامد آب و تاثیر آنها بر فرایند انجماد، زمان انجماد سیال و طول سرمایش لازم، جهت گرفتگی جریان بر حسب فاکتورهای موثر مورد مطالعه قرار گرفته اند, که پارامترهای موثر شامل قطر لوله، سرعت متوسط سیال، دمای دیواره و دمای اولیه سیال می باشند. به دلیل تعدد پارامترهای موثر بر فرایند انجماد، علاوه بر استخراج نتایج در حالت بی بعد, رابطه بی بعد ریاضی برای ارتباط فاکتورهای مختلف بدست آورده شده است. به منظور بررسی اعتبار روند این شبیه سازی, ابتدا مقایسه ای بین داده های استخراجی با نتایج تجربی موجود در ادبیات فن در حالت خاص انجام شده, که همخوانی مطلوبی بین آنها دیده می شود و مبین صحیح بودن روند عددی توسعه داده شده و تصدیق نتایجی استخراج می باشد.

کلمات کلیدی