شبیه سازی عددی به منظور بررسی انتقال گرمای مزدوج و ضریب اصطکاک در جریان های ضربانی
نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانشجوی دکتری، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
چکیده
انتقال گرمای مزدوج جریان ضربانی در سردساز لوله ضربانی با استفاده از روشهای عددی شبیهسازی شده است. برای حل جریان در لوله از معادلات نویر-استوکس و برای حل میدان دما از معادلات انرژی سیال و جامد به صورت کوپل استفاده شده است. در مقاله حاضر تاثیر ضخامت دیواره جامد، نسبت رسانایی گرمایی جامد به سیال، عدد وومرزلی، دامنه نوسان بیبعد، رینولدز و پرانتل در انتقال گرما مزدوج در جریانهای ضربانی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد با افزایش نسبت ضخامت دیواره به شعاع از δ/Ri=0.13 تا δ/Ri=1.0 مقدار عدد ناسلت 14% افزایش مییابد. برای دامنه نوسانهای بیبعد کمتر از یک، ناسلت جریان نوسانی کمتر از جریان پایای یکطرفه است ولی برای دامنه نوسانهای بیبعد بزرگتر از یک مقدار ناسلت جریان ضربانی از جریان پایای یکطرفه بیشتر بوده و با افزایش دامنه نوسان افزایش مییابد. نسبت ضریب اصطکاک در جریانهای ضربانی به جریان پایای یکطرفه بیشتر از یک بوده و مقدار این نسبت در دامنه نوسانهای بیبعد بزرگتر از یک به شدت افزایش مییابد. افزایش وورمزلی برای دامنه نوسان بیبعد کمتر از یک سبب کاهش ناسلت میشود در حالی که برای دامنه نوسانهای بیبعد بزرگتر از یک، مقدار بهینهای وجود دارد که برای دامنه نوسان 4/1، 4/2 و 3 مقدار بهینه آن تقریبا 20 است.