فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این پژوهش تأثیر مواد مختلف رایج در ساخت بخش استک یک سیستم سرمایش ترمواکوستیک، بر میدان دما بین طرفین آن مورد بررسی قرار می‌گیرد و اثر این مواد در انتقال حرارت روی این بخش محاسبه می‌گردد. تمرکز اصلی این پژوهش، بررسی تأثیر مواد مختلف بر میزان انحراف نتایج (اختلاف دمای طرفین استک) حاصل از روش عددی و روش تحلیلی تئوری ترمواکوستیک کلاسیک در مدل محاسباتی می‌باشد. روش عددی بکار رفته در این تحقیق یک روش عددی تفاضل محدود صریح می‌باشد که در قالب یک روش ساده ریاضی تعادل انرژی بر اساس نتایج حاصل از تئوری ترمواکوستیک کلاسیک ارائه می‌شود. شرایط مرزی و مفروضاتی نیز در جهت ساده‌تر شدن محاسبات صورت می‌گیرد. سیال کاری در این آزمایش گاز هلیوم و هندسه استک مشخص و ثابت است. شرایط عملیاتی در بازه اعداد ماخ (0.04  0.08  ) در نظر گرفته می‌شود. مشاهده می‌گردد در عدد ماخ 04/0، میزان انحراف بین نتایج عددی و تئوری خطی مواد میلار، پی‌وی‌سی صلب، پلی‌اتیلن و استیل ضدزنگ 304 به ترتیب 25%، 15%، 11% و 215% بوده و در عدد ماخ 08/0، میزان انحراف به ترتیب به 34%، 24%، 13% و 490% می‌رسد که این افزایش اختلاف ناشی از غیرخطی شدن نوسانات دمایی در روی استک به‌واسطه افزایش عدد ماخ است. ماده میلار در انتقال حرارت بین طرفین صفحه استک مطابق تئوری خطی، عملکرد بهتری دارد و می‌توان در عدد ماخ 6/0 به اختلاف دمای K2/7 دست‌یافت. اختلاف بین نتایج روش‌های عددی و تئوری خطی برای استک پلی‌اتیلن  با 11% و 13% در ماخ‌های مختلف حکایت از همخوانی بهتر آن نسبت به سایر مواد آزمایش‌شده دارد. همچنین مشخص شد که  با استفاده از استیل ضدزنگ تنها می‌توان به اختلاف دمای   K5/0-3/0 دست‌یافت. به همین دلیل عملکرد مطلوبی در انتقال حرارت و نهایتاً اختلاف دما بین طرفین صفحه استک ندارد.