بهینه سازی عددی انتقال حرارت و افت فشار در کانال ها با استفاده از موانع

در این پژوهش به بررسی انتقال حرارت کانالهای دارای مانع پرداخته شده است. در واقع در یک کانال با طول ثابت و مشخص، انتقال حرارت در موانع مختلف با زاویه های متفاوت بررسیشده است تا بوسیله برهم زدن لایه مرزی سیال به این مهم دست یافت. معادلات پیوستگی، تکانه و انرژی به صورت دو بعدی به روش عددی با فرض چگالی و لزجت ثابت حل شده اند و توزیع دما و سرعت در داخل کانال به دست آمده است و از آن انتقال حرارت و افت فشار حاصل شده است. نسبتی از ضریب انتقال حرارت به افت فشار به عنوان ضریب عملکرد حرارتی مورد بهینه سازی قرار گرفته شده است که بین دو کانال با مانع و بدون مانع در یک رینولدز ثابت مقایسه شده است و نتیجه نهایی، کانالی با موانع مشخص گزارش شده است که بیشترین نسبت انتقال حرارت به افت فشار را در مقایسه با کانال ساده داشته باشد. ده مولفه زاویه موانع که پنج مورد مربوط به دیواره بالایی و پنج مورد دیگر مربوط به دیواره پایین است برای دستیابی به بهترین نسبت انتقال حرارت به افت فشار مورد ارزیابی قرار داده شده است. نتایج نشان میدهد که در بازه رینولدزهای بررسی شده، مقدار بهینه شده با افزایش مقدار رینولدز، کمتر شده و در بهترین حالت مقدار آن ۸/۹۳% نسبت به کانال ساده بهبود یافته است.

کلیدواژه ها:

کانال با مانع ، بهینه سازی ، انتقال حرارت ، افت فشار