تحلیل عددی فرایند گذرای پر شدن مخزن خودرو های گاز سوز

هدف از انجام این مطالعه تعیین توزیع دمای گاز طبیعی متراکم در مخزن ذخیره گاز خودرو، در حین فرایند پر شدن سریع می باشد با داشتن توزیع دمای گذرا می توان میزان ضریب انتقال حرارت بین گازهای درون سیلندر و بدنه مخزن را یافت و به یکی از ابهامات اصلی در زمینه میزان نرخ تبادل حرارت گاز و جدار سیلندر، طی فرایند پر شدن مخزن پاسخ گفت و به این ترتیب راه برای دیگر مطالعات مرتبط همچون بررسی نقش جنس و نوع مخزن در فرایند پر شدن مخزن باز خواهد شد. برای دست یابی به این هدف گاز طبیعی، یک گاز واقعی در نظر گرفته شده است و خواص آن با استفاده از معادله حالت redlich-kwong (rk) برای گاز متان تعیین گردیده است. جهت حل عددی به روش حجم محدود از نرم افزار فلوئنت برای شبیه سازی عددی استفاده شده است اما چون این نرم افزار قادر به تعیین خواص گاز واقعی برای شبیه سازی نمی باشد و همچنین شرایط مرزی در این نرم افزار به صورت پیش فرض ثابت بوده و تابعیت زمانی ندارد، یکسری توابع تعریف شده توسط کاربر (udf) به این نرم افزار الحاق شده است. این توابع (کد) به زبان برنامه نویسی c بوده و پس از تفسیر به ساختار حل گر این نرم افزار افزوده شده اند. حل عددی پیش رو از 3363 سلول محاسباتی تشکیل شده و جهت حدود ?? ثانیه حل بیش از یک میلیارد تکرار انجام شده است که نشانگر حجم بالای محاسبات است. در مطالعه حاضر تلاش بر این بوده است که ضمن ارائه رابطه جامع در خصوص تخمین ضریب انتقال حرارت جابجایی درون مخزن، حل گذرا ساده و در عین حال کارآمدی جهت تخمین میزان حرارت منتقل شده از گاز به محیط پیرامون ارائه شود، تنها راه دست یابی به چنین هدفی یافتن توزیع دمای گاز درون مخزن می باشد و این در حالی است که مطالعات پیشین یا گاز درون مخزن را تک دما تصور نموده اند و یا به اندازه گیری دما در چند نقطه محدود اکتفا نموده اند.