سعید ناهیدی - Imam Hossein University, Department of Mechanical Engineering, Tehran, Iran

در بین روش­های مختلف انتقال حرارت، پدیده جوشش حبابی به عنوان یک روش با قابلیت انتقال حرارت بالا، همواره مورد توجه بسیاری از محققان بوده است. از طرف دیگر، پدیده همرفت طبیعی و پدیده جوشش در سیالات، دارای تاثیر متقابل بر همدیگر بوده و  منجر به تقویت و تضعیف یکدیگر در حالت­های مختلف می­شوند. بدین منظور در مطالعه عددی حاضر، یک محفظه بلند محتوی دو سیال­ غیر قابل امتزاج ( آب، بخار و هوا) و با دیوار جانبی دارای  شار حرارت گرمایی یکنواخت به صورت سه بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه ابتدا بازه ­ی شار حرارتی که به ازای آن جوشش هسته­ای اتفاق می­افتد، پیش­بینی شده است و سپس، تاثیر متقابل پدیده های جوشش و همرفت طبیعی بر روی همدیگر و تاثیر پارمترهای مختلف بر روی انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این مطالعه نشان می دهد که با افزایش عدد رایلی به موجب افزایش ارتفاع بی بعد سیال در محفظه بلند، امکان جدا شدن حباب­های گازی ناشی از جوشش از سطح دیواره بهبود یافته و در نتیجه تغییر رژیم جوشش حبابی به جوشش فیلمی به تاخیر می­افتد. ولی در ارتفاع بی­بعد کمتر که دارای عدد رایلی پایین­تری هستند، جریان ناشی از همرفت طبیعی توانایی لازم برای جدا کردن حباب ­ها از سطح را ندارد و حباب­ها به جای جداشدن از سطح دیواره، بر روی آن می­لغزند. همچنین گردابه­های ناشی از همرفت طبیعی ابتدا در قسمت­های پایین محفظه تشکیل می­یابد و تدریجا این گردابه­ها توسعه یافته و در قسمت های دیگر از محفظه دارای سیال، فعال می­شود. در این مقاله به خوبی نشان داده شده است که تولید و جدا شدن حباب­ها سبب آشفتگی در این جریان­ ها می­ شود.

Nucleate Boiling, vertical Surface, Natural Convection, Two Phase Flow, Tall Cavity, جوشش هسته ای, همرفت طبیعی, دیواره عمودی, جریان دوفازی, محفظه بلند