بخشی از مقاله
چیکده
این مقاله به معادلات Onsager's، در حالت تقریبی با استفاده از مدل شبیه سازی برای جریان گاز UF6 در داخل یک سانتریفیوژ کوتاه می باشد. اساس این کار بر پایه روش عددی تفاضل محدود با استفاده از کد برنامه نویسی Fortran معادلات دیفرانسیلی جزیی مرتبه 6 ام را به 4 معادله کوپل شده تبدیل کرده و آنها را به روش عددی فون نیومن، تکراری حل می نماییم. در این مقاله نوع شبکه بندی روتور از نوع متناوب - Stretched - بوده که 80 نقاط گرهی در راستای شعاعی و 160 نقاط گرهی در راستای محوری می باشد وهمچنین در این مش بندی مبحث مهم Claustering در مناطق مختلف روتور رعایت شده است.
در این مدل بر اساس چرخش جریان گاز با سرعت بسیار بالا - - 1440m / Sec در داخل سانتریفیوژ کوتاه موجب ایجاد حالت Perturbation - به واسطه نیروی راسبی - شده و جریان سیال به حالت Solid body در می آید. اساس این مقاله به این صورت است که معادلات پیوستگی، مومنتم، انرژی وحالت در مختصات استوانه ای با استفاده از شرایط مرزی و فرضیات لازم معادلات تبدیل به 4 معادله غیر خطی بیضوی ، تابع جریان ، حالت گردابی، انرژی وسرعت Azimuthal ،گردیدند ،که در نزدیکی دیواره روتور از روش ضمنی ودر داخل استوانه از روش مهم مک کورمک، استفاده نموده ایم.
-1 مقدمه
در داخل این سانتریفیوژ نواحی جریانهای زیر قراردارند: ناحیه جریان رقیق شده، ناحیه انتقال و ناحیه با گرادیان دانسیته بالا. جریان با سرعت مافوق صوت می چرخد و تکانهای موجی ایجاد می کند هرچند چرخش جریان با سرعت مادون صوت در حالت مختصات محوری می باشد. تجزیه و تحلیل این نوع حالات در چرخش گاز در داخل روتور بسیار سخت بوده ولی با این حال سعی ما بر این بوده تا بتوانیم این مشکل را مرتفع کنیم.
جریان سیال غیر قابل تراکم با گرادیان فشار بالا و اینکه بیشتر سیال - گاز - در نواحی بسته - کلاهک های بالا و پایین - و دیواره روتور قرار دارد و گاز متناسب با سرعت Azimuthal با فاصله اندک از دیواره روتور چرخش می کند - بدون لغزش - . مدل عددی بکار رفته براساس مجموعه ای از معادلات گسسته سازی بر طبق معادلات اصلی، توصیف معادله ممنتم، جرم،انرژی وچرخش گاز ایده آل با سرعت بسیار بالا در داخل سانتریفیوژ کوتاه می باشد. نواحی جریان در یک سانتریفیوژ کوتاه:
-2 لایه : Stewartson
در هنگام چرخش سیلندر، لایه های مرزی در امتداد دیواره ثابت باقی می مانند که این تجزیه و تحلیل لایه استوار سون بیشتر توسط stewartson ، matsuda انجام پذیرفت. matsuda نشان داد که دو لایه داخلی گسترش می یابند که ضخامتشان 1 1 Lm , Em - Lm2 Em 4 ارتفاع و شعاع سانتریفیوژ در حالت کوتاه می باشند - است ضخامت واقعی لایه استوار سون بسیار نازک بوده و معمولا از 0/8 میلی متر بیشتر نمی شود البته بستگی به پارامتر های سانتریفیوژ دارد زمانی که گرادیان درجه حرارت بر روی دیواره سیلندر برابر 2 است - - 2 یک جریان نسبتا" قوی در لایه داخلی استوار سون ایجاد می شود.
