تاثیر هندسه و سیال داخل جداره بر عملکرد حرارتی- هیدرولیکی یک کانال موجی شکل در جریان مغشوش

هدف از این مطالعه عددی بررسی تاثیر هندسه و نوع سیال داخل جداره بر افزایش عملکرد حرارتی- هیدرولیکی یک کانال موجی شکل در جریان مغشوش است. کانال شامل دو ناحیه است. ناحیه اول سیال عبوری از کانال و ناحیه دوم سیال ساکن در بین جداره های کانال است. برای سیال ناحیه اول و دوم، هوا و نانو سیال دی اکسید تیتانیوم- آب انتخاب شده است. نانوسیال بصورت همگن، تک فاز و غلظت حجمی یک درصد در نظر گرفته شده است.صفحات بالا و پایین کانال تحت شار حرارتی ثابت 616 وات بر مترمربع است. عدد رینولدز جریان سیال داخل کانال بین 3700 تا 40000 است. جریان سیال مغشوش در ناحیه اول به کمک مدل k-ε استاندارد شبیه سازی شده است. اثر استفاده از نوع سیال داخل جداره کانال، زاویه و ارتفاع موج بررسی شده است. نتایج نشان می دهد اگر نانوسیال دی اکسید تیتانیوم- آب در ناحیه دوم و هوا در ناحیه اول باشد کانال بهترین عملکرد را خواهد داشت. زاویه 35 درجه به عنوان زاویه بهینه موج با بیشترین ضریب عملکرد حرارتی- هیدرولیکی در رینولدز های 12000 تا 40000 حاصل شد. با افزایش ارتفاع موج از 4 به 6 میلی متر ضریب عملکرد حرارتی- هیدرولیکی حدودا 65 تا 110 درصد افزایش می یابد. اثر ارتفاع موج بر افزایش ضریب عملکرد حرارتی- هیدرولیکی نسبت به تغییر زاویه موج بیشتر قابل توجه است.

کلیدواژه ها:

تغییر شکل هندسه ، نانوسیال ، دی اکسید تیتانیوم- آب ، جریان مغشوش ، ضریب عملکرد حرارتی- هیدرولیکی