بررسی عددی اثر خلوص بخار و جهت جریان خنک کاری بر فرآیند چگالش هم جهت در یک مجرای دو بعدی

در این پژوهش، فرآیند چگالش بخار در یک کانال خنک شونده تحت تاثیر سه پارامتر کلیدی شامل اختلاف دمای بخار و جریان خنک کننده، خلوص بخار ورودی و جهت جریان خنک کننده بررسی شده است. شبیه سازی ها برای سه اختلاف دمای ۱۰ درجه، ۲۰ درجه و ۴۰ درجه کلوین، سه خلوص مختلف بخار ورودی (۹۹%، ۹۰% و۵۰% بخار خالص) و دو حالت جریان خنک کاری هم جهت و خلاف جهت نسبت به فیلم مایع انجام گرفته است. نتایج نشان می دهند که افزایش اختلاف دما موجب افزایش نرخ چگالش کلی و میانگین در تمامی حالات می شود، اما این افزایش در دماهای بالاتر، به ویژه در نرخ های بالاتر دبی خنک کننده، روند کاهشی دارد. همچنین، جریان خلاف جهت در تمامی شرایط نرخ چگالش بالاتری نسبت به جریان هم جهت نشان می دهد که این امر ناشی از شیب دمایی بهینه تر و بهبود انتقال حرارت در این شرایط است. بررسی اثر ناخالصی گازی نشان می دهد که افزایش درصد هوا در بخار ورودی باعث کاهش نرخ چگالش و افت انتقال حرارت می شود. در حالتی که ۵۰% از مخلوط ورودی را هوا تشکیل دهد، نرخ چگالش به مقدار حداقلی خود می رسد. همچنین، تحلیل نرخ چگالش موضعی نشان داد که بیشترین مقدار چگالش در ناحیه ابتدایی کانال رخ داده و با کاهش میزان بخار موجود، چگالش در طول کانال کاهش یافته و در انتهای کانال تقریبا صفر می شود.

کلیدواژه ها:

جریان دوفازی ، فیلم مایع ریزان ، انتقال حرارت چگالشی ، بخار و ناخالصی های گازی ، چگالش در کانال عمودی