بررسی جریان لغزشی گاز ایده آل در چاه گرمایی میکروکانالی با جنس های مختلف

در کار حاضر به بررسی جریان لغزشی و سه بعدی گاز هلیم در چاه گرمایی با میکروکانالهای مستطیلی پرداخته شده است. جریان گاز هلیم به عنوان جریان گاز ایدهآل تراکمناپذیر در نظر گرفته شده است. چاه گرمایی مورد بررسی دارای 11 میکروکانال و 10 پره مستطیلی شکل میباشد. شبیه سازیهای کار حاضر با استفاده از روش حجم محدود و به کمک الگوریتم کاپلد انجام شده است. به منظور اعتبارسنجی کار حاضر مقایسه ای با کار عددی چین و چن انجام شد که نتایج مطابقت خوبی را نشان میدهد. به منظور بررسی اثر جنس پرهها و دیوارهها بر عملکرد چاه گرمایی کلیه شبیه سازیها برای سه جنس مختلف شامل آلومینیوم، سیلیکون و مس انجام شده و با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان میدهد عدد نادسن محلی در طول میکروکانال کاهش مییابد. همچنین با افزایش عدد نادسن ورودی از 0/006 به 0/048 مقاومت حرارتی پیوسته افزایش مییابد. نتایج نشان میدهد برای نادسنهای ورودی مختلف، چاهگرمایی مسی همواره کمترین مقاومت حرارتی را دارد. علاوه بر این، چاهگرمایی مسی برای اعداد نادسن بزرگتر از 0/024 بیشترین عدد ناسلت متوسط را داراست اما برای اعداد نادسن کوچکتر از 0/024 چاه گرمایی سیلیکونی عدد ناسلت متوسط بزرگتری دارد.

کلیدواژه ها:

جریان لغزشی ، چاه گرمایی ، میکروکانال مستطیلی ، گاز ایده آل ، جریان تراکم ناپذیر