بررسی عددی انتقال حرارت اجباری در مجرای خمیده با سطح مقطع حلقوی از دیدگاه قانون اول ترمودینامیک

در مقاله ی حاضر، انتقال حرارت در یک مجرای خمیدهی 180 درجه با سطح مقطع حلقوی در رژیم جریان آرام بصورت عددی مطالعه شده است. معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی توسط کد تجاری فلوئنت حل شده اند. تاثیر پارامترهای مهمی از جمله نسبت شعاع سطح مقطع، نسبت انحنای مجرا، عدد رینولدز جریان و شار دیواره بر عدد ناسلت و ضریب اصطکاک دیواره بررسی شده است، همچنین کانتورهای دما و سرعت در سطح مقطع خروجی برای نسبت شعاع و انحناهای مختلف ترسیم شده اند. نتایج عددی نشان میدهند که در یک مجرا با هندسه ی معین، با افزایش عدد رینولدز جریان، انرژی جنبشی ذرات افزایش می یابد که موجب می شود پروفیل سرعت تخت تر و از طرفی دیفیوژن بیشتر شود که پیش بینی می کند، عدد ناسلت و ضریب اصطکاک رفتار متناقضی را با این تغییر از خود نشان دهند، از طرف دیگر با افزایش انحنای لوله، جریان های ثانویه، گرادیان سرعت را افزایش می دهند که موجب رفتار مشابه ضریب اصطکاک و عدد ناسلت می گردد.