تحلیل انتقال حرارت اغتشاشی در مبدل حرارتی ساده

موضوع مورد بررسی در این پژوهش، تحلیل انتقال حرارت در حالت نظام جریان اغتشاشی وکاملاً توسعه‏یافته با شرط دمای دیواره ثابت در یک مبدل حرارتی ساده می‏باشد. تحلیل به دو روش حل عددی توسط نرم‏ افزار فلوئنت و حل تحلیلی صورت گرفته‏است. این مسأله برای دو هندسه مختلف بررسی شده است، بدین صورت که در ابتدا مبدل حرارتی به صورت یک مجرا با مقطع مستطیلی در نظر‏گرفته‏شده و حل‏های عددی و تحلیلی انجام‏گرفته‏است و در ادامه مبدل حرارتی به صورت یک مجرا با مقطع دایره‏ای مدل‏شده و دوباره حل‏های عددی و تحلیلی در این حالت نیز انجام‏گرفته‏است. هدف از این پژوهش مقایسه حل‏های عددی و تحلیلی برای هر کدام از مبدل‏های ذکر‏شده در بالا به صورت جداگانه می‏باشد. از مقایسه نتایج دیده می‏شود که به علت اتفاق افتادن نقطه تکین در ابتدای کانال در حل تحلیلی، در یک مقطع عرضی یکسان(در راستای طول مبدل)، بین نمودارهای دمای ِحاصل از حلِ تحلیلی و حلِ عددی اختلاف زیادی وجود دارد و چه در مختصات استوانه‏ای و چه در مختصات مستطیلی ، این نمودارها از لحاظِ شکل و میزانِ افزایشِ دما کاملاً متفاوت هستند. لذا پروفیل‏های دمای حاصل از حل عددی به دلیل نداشتن مشکل بروز نقطه تکین، توزیع دمای مطابق با فیزیک واقعی مسأله و دقیق‏تری را ارائه می‏دهند و این امر مزیت حل عددی نسبت به حل تحلیلی را می‏رساند

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت ، اغتشاشی ، مبدلِ حرارتی ساده ، دمای دیواره ثابت