تاثیر حفره در مولد گردابه مستطیلی شکل بر عملکرد حرارتی-هیدرودینامیکی مینی‌کانال

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

2 مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

3 دانشکده فنی مهندسی گرگان، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران

4 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

doi
10.22060/mej.2020.18757.6885
چکیده

یکی از راهکارهای افزایش انتقال حرارت در مینی‌کانال‌ها اضافه‌نمودن مولدهای گردابه است؛ در این مقاله به بررسی عددی تاثیر حضور حفره در مولدهای گردابه، بر روی مولفه‌های انتقال حرارتی پرداخته شده‌است. مینی‌کانالی بطول 50 میلیمتر با یازده عدد مولد گردابه مستطیل شکل، دارای حفره‌هایی به حجم 5 تا 60 درصدِ حجم مولد گردابه، در محدود اعداد رینولدز 200-1000 و سیال پایه آب، تحت شار ثابت، مورد تحلیل قرارگرفته‌است. نتایج نشان می‌دهد، ایجاد حفره روی مولدهای گردابه افت فشار حاصل از وجود موانع در برابر جریان را کاهش داده و در عدد رینولدز 1000 بین مینیمم و ماکزیمم اندازه حفره می‌توان کاهش 34/7 درصدی افت فشار را مشاهده نمود. عدد ناسلت نیز، در ابتدا با ایجاد حفره روند افزایشی و سپس با افزایش اندازه آن بدلیل کوچک‌‎شدن گردابه در پشت موانع، روند نزولی داشته‌است؛ بطوریکه در ماکزیمم عدد رینولدز با افزایش اندازه حفره، کاهش 34/3 درصدی عدد ناسلت مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد که ماکزیمم معیار ارزیابی عملکرد برای عدد رینولدز 200، در نمونه 15VG- و با افزایش عدد رینولدز در نمونه‌هایی با حفره‌های کوچکتر بدست‌آمده، که در رینولدز 1000 ماکزیمم مقدار معیار ارزیابی عملکرد در نمونه 05VG- نشان داده‌شده‌است