Effect of Tesla valve geometry on unsteady flow behavior and pressure drop : a CFD study

Muhammad Shakaib; Muhammad Ehtisharn ul Haq; Syed Muhammad Fakhir Hasani

doi:10.36561/ING.29.5

Autores

Muhammad Shakaib NED University of Engineering and Technology, Pakistan https://orcid.org/0000-0003-0699-1987
Muhammad Ehtisharn ul Haq NED University of Engineering and Technology, Pakistan https://orcid.org/0000-0001-8751-348X
Syed Muhammad Fakhir Hasani Imam Mohammad Ibn Saud Islamic University, Pakistan https://orcid.org/0000-0002-6202-1996

DOI:

https://doi.org/10.36561/ING.29.5

Palavras-chave:

Diodicidade, Queda de pressão, Dinâmica dos Fluidos Computacional, Válvula Tesla, Micro/Nanofluidos

Resumo

Simulações de dinâmica dos fluidos computacional (CFD) foram realizadas para examinar o efeito dos
parâmetros geométricos da válvula Tesla nos padrões de fluxo, na queda de pressão e na diodicidade do fluxo. No fluxo direto, o fluxo é relativamente suave, com menor resistência. Regiões de baixa velocidade estão presentes na
entrada da seção curva e na junção da seção curva com o canal de saída, onde ocorre a separação do fluxo. No fluxo reverso, o fluxo é bastante irregular e grandes zonas de recirculação são observadas no ramo inferior, além das seções curvas superiores e de saída. As simulações com pequenos passos de tempo mostram que o fluxo é estável quando ocorre na direção direta. O fluxo é predominantemente transiente quando o fluido flui na direção reversa, particularmente em números de Reynolds mais altos. O efeito de parâmetros geométricos, como os ângulos subtendidos pela seção curva (com a horizontal), mostra que existem valores ótimos para esses ângulos. Para uma determinada
faixa de ângulos, a diodicidade é maior que 2. O efeito do funcionamento em múltiplos estágios da válvula Tesla é estudado, e constata-se que a instabilidade do fluxo e a diodicidade geral aumentam com o número de estágios.

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