افزایش انتقال جرم و حرارت در یک میکروکانال به کمک نوسان تیرهایپرالاستیک

در این تحقیق، به کمک نوسانات یک تیر فوق ارتجاعی قرار داده شده در جریان پریودیک درون میکروکانال، در مقایسه باحالتی که تیر صلب باشد تحلیل عددی انجام گرفته است. به علت ریز مقیاس بودن مسیله و جلوگیری از پیچیدگی بیش از حد حل کردن آن، دامنه محاسباتی دوبعدی انتخاب شده است. جریان پریودیک توسط مانع دایروی قرار گرفته در بالادست جریان ایجاد میگردد. تیر هایپرالاستیک به طور آزادانه و بدون اعمال نیروی خارجی و صرفا با نیروی اعمال شده توسط جریان پریودیک نوسان میکند. دو حالت مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است که تفاوت آنها در صلب یا هایپرالاستیک بودن تیر است. در حالتی که تیر هایپرالاستیک باشد، نوسانات تیر باعث جدایش متناوب گردابه ها از انتهای تیر و حرکت آنها به پایین دست جریان می شود. ولی در حالتی که تیر صلب باشد چون دچار تغییر شکل نمی شود، نوسان هم نمی کند و در نتیجه پدیده جدایش متناوب گردابه ها از انتهای تیر رخ نمی دهد و تنها شاهد ایجاد یک گردابه ساکن در پشت تیر خواهیم بود. به علت تحلیل همزمان هر سه پدیده انتقال(انتقال مومنتم، انتقال حرارت و انتقال جرم) و تغییر شکل جسم جامد در جریان سیال، این مسیله نیاز به شبیه سازی FSI (Fluid-Structure Interaction) دارد.

کلیدواژه ها:

تیر هایپرالاستیک(فوق ارتجاعی) ، جریان پریودیک ، میکروکانال ، گردابه ، شبیه سازی FSI