c) Sự hội tụ số
3.1.3. Tính toán và so sánh kết quả trên mô hình 2D
Đầu tiên tác giả tính toán trên mô hình 2D với số lưới có cấu trúc là 173122 mặt lưới, thời gian tính toán là 1 giờ 26 phút
Tại thời điểm bước tính t=200 giây, với trường nhiệt độ trên mô hình 2D tính toán có dạng như sau:
Hình 3. 8 Trường nhiệt độ tại thời điểm t =200 s
Để xét tính toán sự thay đổi của nhiệt độ khi thời gian thay đổi cũng như hàm điều khiển UDF thay đổi tác giả cũng lấy một điểm M tại mép trước của bề mặt mô hình (M có tọa độ x = - 80, y = 10) và một điểm N trên lỗ ống Piccolo có tọa độ x = 80 mm; y = – 100 mm để so sánh với kết quả tính toán của Jua Hua.
Bảng 3. 1 Bảng kết quả nhiệt độ tại điểm M (Điểm mép trước trên bề mặt phía trước, M(-80; 10)) như sau:
Nhiệt độ tại điểm M với thời gian t (giây) Nội dung 0 10 15 25 40 50 100 150 200 Theo quy luật bậc nhất 354.3 355.0 356 356.5 356.8 357.2 357.4 357.5 357.5 Theo quy luật hàm mũ 354.3 354.7 355.2 355.7 356.8 356.8 357.4 357.5 357.5
Bảng 3. 2 Bảng kết quả nhiệt độ tại điểm N (trên lỗ thoát khí của ống, N(80; -100)) như sau:
Nhiệt độ tại điểm N với thời gian t (giây) Nôi dung 0 10 15 25 40 50 100 150 200 Theo quy luật bậc nhất 353 354.2 354.8 356.2 357.5 357.8 358 358 358 Theo quy luật hàm mũ 353 354.2 354.8 356.2 357.5 357.8 358 358 358
Qua đó cũng xây dựng được đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa thời gian và nhiệt độ như sau:
Hình 3. 9 Đồ thi biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian tính toán tại điểm M
Qua đó so sánh đồ thị biểu diễn mối quan hệ nhiệt độ và thời gian tính toán theo quy luật tuyến tính và hàm mũ trên hai điểm là:
Hình 3. 11 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian tính toán tại M, N theo hai quy luật
Hình 3. 12 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian tính toán tại
điểm M, N theo hai quy luật mà Jua Hua [40]
Qua đây ta thấy về độ thị biểu diễn mỗi qua hệ nhiệt độ trên hai điểm với thời gian giữa Jun Hua và tác giả không khác nhau nhiều. Xét tại điểu t= 50s, t=100,
t=150 và t=200s thì giá trị sai số là 2,4%; 2,3%; 2,5%; và 2,5%. Những giá trị sai số này đều nằm trong giá trị cho phép.
Bên cạnh đó tác giả cũng so sánh mối qua hệ nhiệt độ - thời gian tại hai điểm M, N theo hàm tính toán của hàm sin với tính toán của Jua Hua. Bảng giá trị này nằm trong được trình bày đầy đủ trong phụ lục A.
Bảng giá trị thể hiện mối qua hệ giữa nhiệt độ và thời gian tại hai điểm M và N. Với những giá trị này tác giả xây dựng đồ thị biểu diễn giữa nhiệt độ điểm M,N tại điểm thời gian khác nhau. Qua đó tác giả cũng xây dựng được đồ thị biểu diễn nhiệt độ và thời gian tính toán. Hình ảnh thể hiện mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian tính toán tại điểm M, N theo quy luật hàm sin.
Hình 3. 13 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ tại điểm M, N theo quy luật hình sin
Hình 3. 14 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ tại điểm M, N đã được công bố bới Jun Hua.
Về hình ảnh đồ thị ta thấy có sự đồng dạng về hình ảnh giữa hai đồ thị của tác giả với của Jun Hua. Dạng đồ thị giống nhau,biến thiên giữa các khoảng là giống nhau. Để so sánh chính xác về số giá trị tác giả lấy nhiệt độ tại các thời điểm t=100s, t=150s, t=200s, t=250s, t=300s, t=400s và t=500s. Khi đó tác giả nhận thấy có sự chênh lệch nhỏ so với kết quả nghiên cứu và công bố của Jua Hua, sự sai số này nằm là 3,1 %, 2,9 %, 2,8 %, 3,2 %, 2,8 %, 2,7 % và 3,0 %. Những sai số này đều nằm trong giá trị cho phép.
Mô hình 2D tác giả nhận thấy, tính toán khi sử dụng phần mềm mô phỏng Fluent giữa tác giả và Jua Hua đều đưa ra những giá trị và đồ thị giống nhau. Kết quả có khác hơi nhỏ là do sự khác biệt về số lưới, cách chia hoặc tốc độ chia lưới, kiểu chia lưới tại một số điểm nhạy cảm khác nhau. Nhưng kết quả đều nằm trong giá trị sai số cho phép. Qua đó kết luận rằng tác giả đã làm đúng, thực hiện được bài toán mô hình làm mát phun trực tiếp trên mô hình 2D. Như vậy về trình tự tính toán
và kết quả tính toán tác giả hoàn toàn làm chủ và thực hiện được. Các kết quả của tác giả hoàn toàn giống với kết quả mà đã được Jua Hua công bố trên tạp chí khoa học quốc tế.