بررسی تجربی تاثیر ماده متخلخل فلزی بر انتقال حرارت جریان جوشش مادون سرد در بین دو لوله هم مرکز عمودی

جوشش جریانی مادون سرد زمانی رخ می دهد که دمای توده سیال کمتر و دمای سطح تماس بیشتر از دمای اشباع متناظر با فشار سیال باشد. یکی از راه های افزایش مکانیسم انتقال حرارت استفاده از فوم های فلزی با تخلخل بالا در کانال ها است که دارای نسبت مساحت سطح به حجم بالا است که باعث افزایش سطح انتقال حرارت و همچنین افزایش ضریب انتقال حرارت کانال می شود. در مطالعه حاضر، با ساخت بستر آزمایشگاهی به بررسی تجربی تاثیر ماده متخلخل بر انتقال حرارت جریان جوشش مادون سرد بین دو لوله هم مرکز عمودی (لوله انلیوس) با قطر داخلی و خارجی به ترتیب ۵۰/۷ و ۷۰/۶میلی متر در فشار اتمسفریک و سیال کاری آب پرداخته شده است. فوم فلزی به کاررفته از جنس نیکل با ppi۱۰ و تخلخل ۹۵% است و اثر پارامترهایی مانند شار حرارتی و دبی جرمی بر ضریب انتقال حرارت بررسی شده است. نتایج به دست آمده از این پژوهش که محدوده دبی جرمی ۰/۰۱۲ تا kg/s۰/۲۸۶ است، نشان می دهد که در طول تمام مراحل آزمایش انتقال حرارت از دو مکانیسم جابه جایی اجباری و جوشش جریانی تشکیل می شود که اثر هر یک از پارامترهای فوق بر این دو مکانیسم انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با کاهش دبی جرمی در محدوده ذکرشده در ناحیه جوشش مادون سرد، ضریب انتقال حرارت تا ۳۰% افزایش می یابد؛ همچنین استفاده از محیط متخلخل، ضریب انتقال حرارت جریان جوشش مادون سرد را تا حدود ۳۰% افزایش می دهد.

کلیدواژه ها:

Heat Transfer ، Subcooled Flow Boiling ، Annulus Tube ، Metal Foam ، انتقال حرارت ، جریان جوشش مادون سرد ، دو لوله هم مرکز ، فوم فلزی