مطالعه پارامتري تأثير نوسان ساز سيال در افزايش انتقال حرارت كانال دوبعدي شار ثابت با استفاده از حل عددي گذرا

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مكانيك

كارشناسي ارشد

در سالهاي اخير مطالعات بر روي انتقال حرارت جابهجايي در سيالات بهشدت رشد كرده و نتايج حاصل، پيشرفتهاي چشمگيري را در اين زمينه حكايت ميكند. اين پژوهش به برر سي عددي انتقال حرارت و جريان سيال و افت ف شار نا شي از جريان سيال در عبور از كانال در شررررايط جريان نوسررراني ميپردازد. با توجه به اهميت بازده انتقال حرارت در تجهيزات مختلف و لزوم به حداكثر رساني اين مهم، سعي شده است تا راهحل عملي جهت افزايش حداكثري انتقال حرارت جابهجايي سيال بررسي و ارائه گردد. در اين پژوهش ابتدا، بهمنظور بررسي هرچه بهتر تأثير پارامترهاي جريان نوساني روي انتقال حرارت داخلي كانال شار ثابت، جريان نوساني ورودي به كانال تو سط UDF در نرمافزار فلوئنت به صورت يك موج سينو سي با دامنه و فركانس متغير شبيه سازي شد و تأثير فركانس و دامنه در اعداد رينولدز مختلف كانال روي انتقال حرارت ديوارههاي كانال موردبررسررري قرار گرفت. براي حل معادلات جريان سيال، از معادلات غير دائم متو سطگيري شده رينولدز (URANS) همراه با مدل آ شفتگي k-ω SST ا ستفاده شد. نتايج نشان داد برخلاف فركانس، دامنه نوسانات تأثير قابل توجهي در افزايش انتقال حرارت دارد. همچنين، انتقال حرارت در نسبت عرض كانال به عرض خروجي مجراي جريان نوساني برابر يك بيشينه شد. در ادامه، براي ايجاد جريان نوساني مناسب در ورودي كانال، از يك نوسانساز جديد داراي كانال برگشتي استفاده شد كه ساختار آن نسبت به انواع مرسوم متفاوت بود و جريان نوساني با افت فشار كمتر و دامنه نوسانات قويتر توليد ميكرد. تأثير عدد رينولدز روي انتقال حرارت و افت فشار در اين بخش مورد بررسي قرار گرفت. در بخش پاياني پژوهش، ابعاد نوسررانسرراز بدون تغيير ابعاد ورودي و خروجي، بهگونهاي نصررف شررد كه همزمان با افزايش فركانس، دامنه نوسانات مناسبي توليد شود. با محاسبه عدد ناسلت متوسط و افت فشار، ضريب كارايي نوسانساز در كانال محاسبه گرديد. نتايج نشران داد اسرتفاده از نوسرانسراز در ورودي كانال تا 50 % ضرريب كارايي را نسربت به كانال سراده با جريان ورودي يكنواخت افزايش ميدهد.

214873

تبديل انرژي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

-

رامين كوهي كمالي، علي اكبر عالم رجبي

مهدي نيلي احمد ابادي