فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

ددر مطالعه حاضر، احتراق مخلوط پیش‌آمیخته هیدروژن- هوا در یک میکرومحفظه حلزونی دو مسیره با هدف استفاده به‌عنوان منبع گرما در سیستم‌های میکروترموفتوولتاییک بررسی‌شده است. معادلات حاکم با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی به‌صورت سه‌بعدی و پایا با در نظر گرفتن سینتیک شیمیایی جزئی و انتقال گرما در دیوار حل شد. پارامتر‌های بررسی شده در این پژوهش شامل سرعت ورودی جریان، نسبت هم‌ارزی و رسانش گرمایی دیوار هستند. عملکرد گرمایی محفظه احتراق با محاسبه دمای جریان‌های مسیرهای رفت و برگشت، پارامتر‌های مرتبط با توزیع دمای دیوار و بازده ارزیابی شده است. نتایج نشان دادند که با افزایش سرعت ورودی، تبادل گرما میان مسیرهای رفت و برگشت از حالت بهینه خود فاصله می‌گیرد و روی توزیع دمای دیوار تأثیر می‌گذارد. اگرچه میانگین دمای سطح خارجی دیوار با سرعت ورودی افزایش می‌یابد ولی توزیع دما غیریکنواخت‌تر می‌شود. این افزایش در شاخص یکنواختی دمای دیوار موجب کاهش بازده با افزایش سرعت ورودی می‌شود. در مورد تأثیر نسبت هم‌ارزی مشخص شد که با افزایش آن، تبادل گرما بین جریان مسیرهای رفت و برگشت بهینه‌تر و بازده سیستم افزایش می‌یابد. تأثیر افزایش ضریب رسانش گرمایی دیوار تا مقدار  ۱۲وات بر مترکلوین بررسی و نتیجه شد که تأثیر مطلوبی روی همه پارامترهای مرتبط با عملکرد گرمایی محفظه احتراق و بازده دارد. بیشترین بازده سیستم مقدار 18/10 درصد محاسبه شد که با مقایسه آن با بازده سایر هندسه‌های محفظه احتراق مشخص شد که میکرومحفظه‌های حلزونی از نظر بازده توانایی رقابت با سایر میکرومحفظه‌های احتراق را به‌منظور استفاده در سیستم‌های میکروترموفتوولتاییک دارا هستند.