افزایش انتقال حرارت در یک میکروکانال با استفاده از یک مولد گردابه پیزوالکتریک مرتعش
نویسندگان
1 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران
2 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه خلیج فارس، بوشهر، ایران
doi
10.22044/jsfm.2023.12355.3661چکیده
یافتن راهکاری برای افزایش نرخ انتقال حرارت در چاهها و مبدلهای حرارتی از مسایل بسیار پراهمیت در صنایع بشمار میآید. از این رو تحقیقات متعددی در راستای بهبود عملکرد این سیستمها انجام گرفته است. در تحقیق حاضر مساله افزایش نرخ انتقال حرارت در یک میکرو کانال مستطیلی حاوی تعدادی مولد گردابه مورد بررسی قرار گرفته است. مولدهای گردابهای درنظر گرفته شده شامل پینهای مکعبی هستند که دارای تیغههایی منعطف مجهز به وصلههای پیزوالکتریک میباشند. این تیغهها با عبور جریان تحت اندرکنش سیال-سازه قرارگرفته و مرتعش میشوند. به منظور اطمینان از برقراری شرایط جریان آرام، عدد رینولدز برحسب قطر هیدرولیکی کانال برابر با 1000 درنظر گرفته شده است. اثرات هیدرولیکی- حرارتی تعداد مولدهای گردابه، سفتی تیغهها در تحریک وصلههای پیزوالکتریک مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده این واقعیت هستند که مجهز شدن کانال به مولدهای پیزوالکتریک اثر قابل توجهی در افزایش نرخ انتقال حرارت دارد و میتوان با افزایش 33 درصدی توان مورد نیاز پمپی، به میزان 140 درصد نرخ انتقال حرارت را نسبت به کانال بدون مبدل گردابه، بهبود بخشید.