TY - JOUR ID - TI - Study of the Possibility of Achieving the Same Per-Port Outflow in a Dividing Manifold دراسة إمكانية تحقيق تدفق متساوي خلال منافذ الخروج في مشعّب توزيع AU - EMAD SEDEEQ MOHAMMED عِـــمــــــاد صِــــدّيـق مُــحــمــــد PY - 2017 VL - 12 IS - 2 SP - 329 EP - 347 JO - Kirkuk Journal of Science مجلة كركوك للعلوم SN - 30054788 30054796 AB - There have been several attempts to optimise fluid flow manifolds; these, however, have shown are limited and further investigation into the efficiency of these systems is needed. This work focuses on improving the distribution manifolds efficacy in outflow division, i.e. attaining the same flow rate per each exit port of the manifold. Water has been selected to be the working fluid. A numerical investigation utilising CFD (by ANSYS Fluent R16.2) analysis into two-dimensional, incompressible, and turbulent flow has been carried out to resolve the flow manifold problem using two turbulence modelling, Standard k-ε and RNG k-ε, approaches. Four values of flow rate have been considered, which are specified by the Reynolds numbers 101×103, 202×103, 303×103, and 404×103. These values correspond to the fluid inlet velocities 0.5, 1.0, 1.5, and 2.0 m/s, respectively. The manifold configuration is defined by the given area ratio (total cross-sectional area for laterals /header cross-sectional area). Three values of area ratio are considered; these are 0.703125, 0.84375, and 0.984375. The results indicate that the flow uniformity has a reverse proportional relationship with the fluid flow rate and area ratio for all manifold arrangements. However, there is no significant effect of the flow rate increase on flow mal-distribution. Also, the use of RNG k-ε model has shown higher values of the non-uniformity coefficient than those obtained by the Standard k-ε model. The outcomes of this analysis have been compared with experimental data and a good agreement among them has been found.

هناك عدة محاولات لتحسين مشعّبات الجريان، لكنّ هذه المساعي قد ظهرت بأنّها محدودة وأنّ المزيد من التحقق في كفاءة هذه الأنظمة لا يزال مطلوباً. يركّز العمل الحالي على تحسين فعالية المشعّبات في تقسيم الجريان، أي تحقيق تدفق متساوي خلال فتحات الخروج للمشعّب. تمّ إختيار الماء ليكون مائع العمل في المشعّب. أجرِيَ إستقصاء نظري (عددي) بإستخدام ديناميك الموائع الحسابي (CFD) وبمساعدة البرنامج ANSYS Fluent R16.2، وذلك لمعالجة مسألة الجريان الإضطرابي، ثنائي البعد، واللاإنضغاطي، المتمثلة في حالة جريان المائع خلال الموزّع. تمّ إستخدام طريقتين لصياغة الإضطراب، وهما k-ε القياسي و RNG k-ε. أختُبِرَ الموزّع لأربعة معدلات تدفق للماء الداخل والمحددة بأرقام رينولدز التي هي: 101×103، 202×103، 303×103، 404×103. هذه القيم مناظرة لسرع الدخول للمائع والتي هي: 0.5 ، 1.0 ، 1.5 ، و 2.0 م/ثانية، على التوالي. إنّ شكل (ترتيب) الموزّع الحالي يُعرّف من خلال نسبة المساحة (مجموع مساحات المقطع العرضي للأنابيب الفرعية مقسوماً على مساحة المقطع العرضي للأنبوب الرئيسي). لقد أعتُبِرَت ثلاثة قيم لنسبة المساحة والتي هي: 0.703125، 0.84375، 0.984375. أظهرت النتائج علاقات تناسبية عكسية لأنتظامية (تماثلية) الجريان مع معدل تدفق الماء ونسبة المساحة. مع ذلك، فإن زيادة معدل التدفق ليس لها تأثير معتبر على سوء توزيع الجريان. كذلك، فإنّ النتائج أظهرت قيم أكبر لمعامل اللاإنتظامية في حالة استعمال نموذج الإضطراب RNG k-ε للحل من تلك القيم الناتجة بإستخدام k-ε القياسي. تمّت مقارنة النتائج الحالية مع بيانات تجريبية (سابقة) وقد وُجد توافقٌ جيد بينهم. ER -