شبیه سازی گردابه های بزرگ میدان جریان و انتقال حرارت در مبدل های حرارتی فشرده

مبدل های حرارتی فشرده به علت بالا بودن نسبت سطح انتقال حرارت به حجم مبدل، دارای وزن و هزینه ساخت پایینی می باشند. یکی از انواع مبدل-های حرارتی فشرده، مبدل های با فین های دندانه ای می باشند که این فین ها به علت منقطع بودن، با جلوگیری از رشد لایه مرزی بر روی فین و همچنین با افزایش گردابه ها و ایجاد نواحی چرخشی در جلو و پشت فین ها باعث اختلاط بهتر جریان و افزایش انتقال حرارت می شوند. در پژوهش حاضر یک مبدل حرارتی فشرده با فین های دندانه ای به روش شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) و با استفاده از یک کد محاسباتی تحقیقاتی مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای مختلفی از قبیل عدد ناسلت، ضریب اصطکاک فنینگ و ضریب انتقال حرارت کولبرن برای ارزیابی عملکرد مبدل مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج مطالعه جریان در اطراف فین دندانه ای در چهار رینولدز ۲۰۰۰، ۳۰۰۰، ۶۰۰۰ و ۹۰۰۰، نشان می دهد که با افزایش عدد رینولدز اختلاط جریان بهتر شده و میزان انتقال حرارت از سطح فین به سیال افزایش می-یابد. همچنین با افزایش عدد رینولدز، عدد ناسلت محلی افزایش می یابد و دارای نقطه ماکزیمم در نواحی میانی فین می شود.

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی فشرده ، فین دندانه ای ، شبیه سازی گردابه های بزرگ