بررسی تأثیر ساختار هندسی در انتقال حرارت جریان دوفازی در میکرو کانال‌ها

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

4 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

5 دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

doi
چکیده

در این پژوهش به بررسی عددی ساختار جریان و انتقال حرارت دوفاز در میکرو کانال‌هایی با قطر هیدرولیکی 55/0 و 7/0 میلی­متر پرداخته شده است. برای این منظور از نرم‌افزار فلوئنت استفاده شده و برای مدل‌سازی تغییر فاز در این نرم‌افزار برنامه‌نویسی انجام شده است. جریان ورودی به‌صورت بخار فوق اشباع مبرد R134A در شار جرمی مختلف در ورودی میکرو کانال فرض شده و دیواره میکرو کانال به‌صورت شار ثابت در نظر گرفته شده است. اثر شکل هندسی سطح مقطع میکرو کانال در 3 هندسه سطح مقطع دایروی، مربعی و ذوزنقه در بازه شار جرمی ورودی  600-100 بر ضریب انتقال حرارت و افت فشار ارزیابی شده است. نتایج نشان می‌دهد که در شرایط یکسان شار جرمی ورودی و سطح مقطع میکرو کانال، ضریب انتقال حرارت در میکرو کانال با قطر هیدرولیکی 55/0 میلی­متر در حدود 15% بیشتر است. همچنین در محدوده مشخصی از شار جرمی ورودی، افت فشار در قطر هیدرولیکی 55/0 میلی­متر در حدود 3 برابر افت فشار در قطر هیدرولیکی 7/0 میلی­متر است. در هر دو قطر هیدرولیکی 55/0 و 7/0 میلی­متر، میکرو کانال‌های مربعی، دایروی و ذوزنقه به ترتیب بیشترین ضریب انتقال حرارت را داشتند.