بررسی تاثیر پارامترهای وابسته به دما بر عملکرد پره حرارتی با استفاده از روش سطح پاسخ

پره های حرارتی، به عنوان یکی از اجزای کلیدی در بهبود عملکرد سیستم های انتقال حرارت، نقشی حیاتی در صنایع مختلف ایفا می کنند. این پژوهش با هدف بررسی تاثیر پارامترهای بدون بعد وابسته به دما، از جمله، پارامتر ترمو-هندسی M به عنوان نسبت انتقال حرارت جابجایی به هدایت حرارتی و همچنین اثر هندسی پره، ، نمای وابستگی ضریب انتقال حرارت n و نمای وابستگی هدایت حرارتی β بر بازده حرارتی انجام شده است. این پارامترها به منظور بدون بعد سازی پاسخ تحلیلی موجود در منابع تعریف شده اند. برای این منظور، از روش سطح پاسخ (RSM) به عنوان یک ابزار آماری پیشرفته و مدل سازی دقیق استفاده شد. برای هر یک از پارامترها، ۶ سطح به صورت فول فاکتوریل در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که مدل ارائه شده با ضریب تعیین R²برابر با۰/۹۹۹ و p-value<۰/۰۰۰۱از دقت بسیار بالایی در پیش بینی رفتار سیستم برخوردار است. نتایج نشان داد که افزایش پارامتر M منجر به کاهش بازده حرارتی می شود، زیرا افزایش نرخ انتقال حرارت جابجایی، تمرکز دما را در بخش هایی از پره تشدید می کند. افزایش پارامتر n با تمرکز نرخ انتقال حرارت در نواحی گرم تر پره، بازده کلی را کاهش می دهد. در مقابل، تغییرات پارامتر β تاثیر کمتری بر عملکرد کلی پره دارد اما می تواند به یکنواخت تر شدن توزیع دما کمک کند. استفاده از روش سطح پاسخ نه تنها هزینه محاسباتی را کاهش می دهد، بلکه امکان تحلیل سریع و دقیق شرایط پیچیده را فراهم می کند. نتایج این تحقیق می توانند به عنوان راهنمایی موثر برای طراحی بهینه پره ها در صنایع انتقال حرارت و انرژی استفاده شوند.

کلیدواژه ها:

پره حرارتی ، روش سطح پاسخ ، ضریب هدایت حرارتی ، ضریب انتقال حرارت ، وابستگی دمایی ، کارایی پره