عملکرد هیدرولیکی- حرارتی پره ذوزنقه‌ای مجهز به مولد گردابه و حفره: بررسی اثر موقعیت مولد گردابه و حفره

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان،ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان، ایران

3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود، شاهرود، ایران

4 دانشیار مهندسی مکانیک دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه کاشان کاشان ایران

doi
10.22060/mej.2020.17218.6558
چکیده

امروزه موضوع افزایش انتقال حرارت، توجه زیادی از محققین را برای توسعه انواع مبدل‌های حرارتی به‌ منظور دستیابی به راندمان بالا، هزینه پایین، وزن سبک و ابعاد کوچکتر، به خود جلب کرده است، در مقاله حاضر با تعبیه مولد گردابه و حفره و جایابی مناسب موقعیت آن‌ها روی پره ذوزنقه‌ای، ضریب انتقال حرارت و افت فشار مورد بررسی قرار گرفته است. به این منظور مدل‌سازی عددی جریان سیال آب در یک کانال مستطیلی در دو رژیم آرام و آشفته و برای 5 مدل با موقعیت‌های مختلف قرارگیری مولد گردابه و حفره برای پارامترهای هندسی در اندازه ثابت صورت گرفته است. نتایج نشان داد که در هر دو رژیم جریان، با قرارگرفتن حفره در بالا و پایین، افت فشار افزایش می‌یابد. به منظور انجام مقایسه بهتر بین این موقعیت‌ها، نسبت ضریب کالبرن به ضریب اصطکاک به دو صورت ساده و توانی تعریف و به کار برده شد و بهترین عملکرد هیدرولیکی- حرارتی برای پره ذوزنقه‌ای با وجود مولد گردابه در راست و همزمان حفره در وسط، به دست آمد به طوری‌که در رژیم جریان آشفته، بیشترین مقدار برای نسبت ضریب کالبرن به ضریب اصطکاک (نسبت ساده و نسبت توانی آن) به ترتیب برابر با 0539/0 و 01504/0 برای این موقعیت گزارش شد.