بررسی عددی افزایش نرخ انتقال گرما در یک کانال دو بعدی با استفاده از موانع در مسیر جریان

در این پژوهش به بررسی تغییرات نرخ انتقال حرارت در یک جریان داخلی با آشفته کردن جریان اصلی پرداخته شده است. برای افزایش توربولنسی جریان از دو سیلندر با مقطع مثلثی شکل استفاده شده است. جریان ورودی در رژیم آرام می باشد که با برخورد به مانع های مثلثی شکل رفتار آشفته پیدا می کند. عدد رینولدز کمتر از 055 می باشد تا شرای جریان در ورودی آرام باقی بماند. سیال عبوری در داخل کانال ، هوا در شرای استاندارد می باشد که دمای آن 055 کلوین لحاظ شده است. برای ایجاد مکانیزم انتقال گرمای جابجایی، دیوارهای کانال 055 کلوین می باشد. با توجه به اینکه پدیده نامطلوب جدایش در گوشه های تیز مثلث اتفاق میافتد، این مانع ها در یک امتداد، در خ مرکزی کانال به صورت پشت سر هم با فاصله های مختلف قرار گرفته اند، تا اثر ناحیه دنباله و در نتیجه آن رفتار انتقال حرارت، بهتر دیده و تحلیل شود. یکی از مزایای استفاده از سیلندر با مقطع مثلثی نسبت به سایر اشکال هندسی، ثابت ماندن محل پدیده جدایش می باشد که از لحاظ کنترل جریان بهتر خواهد بود. عدد بدون بعد ناسلت برای بررسی تغیرات نرخ انتقال حرارت محاسبه شده است. برای بررسی اثرات جدایش و لبه های تیز ، نتایج به دست آمده با جریان عبوری از روی سیلندر با مقطع دایره ای مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که با آشفته کردن جریان نرخ انتقال حرارت افزایش پیدا می کند.

کلیدواژه ها:

جریان داخلی ، عدد ناسلت ، دینامیک سیالات محاسباتی ، موانع مثلثی شکل ، جدایش ، انتقال حرارت جابجایی.