تحلیل عددی تأثیر الکترود جمع‌کننده سیمی بر میدان جریان و انتقال حرارت تحت محرک الکتروهیدرودینامیک

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده فنی ،گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

2 دانشجوی دکترای دانشکده فنی ،گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

3 دانشیار، دانشکده فنی، گروه مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت

4 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی شرق گیلان، دانشگاه گیلان، رودسر

doi
10.22044/jsfm.2016.698
چکیده

در تحقیق حاضر به بررسی عددی میدان جریان و دما تحت تأثیر میدان الکتریکی در یک کانال مسطح در حضور الکترود جمع‌کننده سیمی و تحت شرایط دو‌بعدی، آشفته، غیرقابل‌تراکم و پایا با روش حجم محدود پرداخته شده است. شبیه‌سازی‌ها با استفاده از یک شبکه سازمان‌یافته، غیریکنواخت و چهار وجهی توسط مدل آشفتگی Standard K- انجام شده است. همچنین بررسی پارامترهای مختلف از قبیل شعاع الکترود جمع‌کننده، ولتاژ اعمالی، عدد رینولدز و فاصله عمودی مابین الکترودهای تزریق‌کننده و جمع‌کننده و تأثیر آنها بر الگوی جریان و ضریب انتقال حرارت مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج عددی در مقایسه با داده‌های تجربی از تطابق قابل قبولی برخوردار می‌باشد. نتایج تحلیل عددی حاکی از آن است که در شعاع الکترود جمع‌کننده بزرگتر، رینولدزهای پایین‌تر، ولتاژهای بالاتر و همچنین در فاصله‌های کمتر الکترودها نسبت به یکدیگر، پدیده الکتروهیدرودینامیک تأثیر به‌سزایی در افزایش انتقال حرارت دارد. در واقع وجود محرک الکتروهیدرودینامیک به عنوان تولید‌کننده جریان ثانویه، اثرات مهمی را بر ساختارهای گردابه‌ای میدان جریان و متعاقباً بر انتقال حرارت جابجایی اجباری، از خود بر جای می‌گذارد.