بررسی بهبود عملکرد حرارتی پره های سوزنی شکل تیغه دار به صورت عددی و آزمایشگاهی شکل

انتقال گرما به صورت جابه جایی از پدیده های پرکاربرد در طبیعت و صنعت است. یکی از روش های اثرگذار در افزایش مقدار حرارت انتقالی، استفاده از سطوح گسترش یافته است که در صنایع مختلف و به شکل های متنوعی کاربرد دارد. در این مطالعه اثر افزایش سطح جانبی پره های حرارتی با افزودن تیغه هایی بر محیط آن، بر عملکرد گرمایی پره ها به صورت عددی و تجربی بررسی شده است. تغییر شکل مقطع در پی افزایش محیط جانبی، باعث تغییر در ضریب انتقال گرمای جابه جایی نیز می شود. در این پژوهش با درنظرگرفتن ۶ طرح به صورت ۴ ، ۷ و ۱۰ تیغه به شکل های مثلث و مستطیل، با فرض سطح مقطع کل پره ثابت و برابر ۳۰ میلی مترمربع، ضریب جابه جایی برای هر طرح به صورت عددی مطالعه شد. بیشترین مقدار ضریب جابه جایی متعلق به طرح ۴ تیغه ی مثلثی و کمترینمقدار آن متعلق به طرح ۱۰ تیغه ی مثلثی است. پس از آن با انتخاب و ساخت دو طرح ده تیغه ی مثلثی و مستطیلی عملکردشان در مقایسه با پره ی دایره ای (پره ی مبنا) در سرعت های ۲ ، ۴/۷ و ۶۹/۶ متربرثانیه در آزمایشگاه آزموده شد. تیغه ی مثلثی در تمام سرعت ها دمای پایه را نسبت به حالت مبنا حدود ۱۲ % کاهش داده در حالی که پره با تیغه ی مستطیلی، نه تنها دمای پایه ی پره کاهش نداده بلکه مقدار آن را تا حدود ۱۲ % افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

سطوح گسترش یافته ، ضریب انتقال گرمای جابه جایی محلی ، پره ی سوزنی