مطالعه اثر وجود يك جسم نوساني بر روي انتقال حرارت در يك كانال سينوسي

در اين تحقيق به‌صورت عددي مشخصه‌هاي حرارتي- هيدروليكي جابجايي اجباري آب در يك كانال با ديواره‌هاي موج‌دار سينوسي براي رژيم جريان آشفته در محدوده رينولدزهاي 2000 تا 8000 به‌منظور بهينه‌سازي نرخ انتقال حرارت انجام شده است. تأكيد كار حاضربهينه‌ كردن انتقال حرارت به‌كمك ايجاد تغييرات در هندسه كانال و اضافه كردن مانع عايق بر سر راه جريان است. براي حل معادلات حاكم از روش حجم محدود بر مبناي الگوريتم سيمپل استفاده شده است. در ابتدا اثر شيفت‌فازهاي متفاوت بين ديواره‌هاي كنگره‌دار و دامنه‌موج‌هاي مختلف بررسي شده است. سپس يك مانع استوانه‌اي بر سر راه جريان داخل كانال قرار داده شد و اثر محل قرارگيري و قطر مانع استوانه‌اي ساكن و عايق بر نرخ انتقال حرارت بررسي شد. نتايج نشان داد شيفت فازها و دامنه‌هاي مختلف بر مشخصه‌هاي حرارتي- هيدروليكي مانند عدد ناسلت و افت فشار به‌شدت تأثيرگذارند و براي شيفت فاز 90° و دامنه موج mm 5/2 بيش‌ترين مقدار PEC (معيار ارزيابي عملكرد)، حاصل شد. همچنين نتايج نشان دادند كه استفاده از مانع با قطر mm 8 در انتهاي كانال مناسب‌ترين حالت استفاده از مانع ساكن براي افزايش نرخ انتقال حرارت است. براي تمامي كانال‌ها (شيفت‌فازهاي متفاوت بين ديواره‌هاي كنگره‌دار و دامنه‌موج‌هاي مختلف) با افزايش عدد رينولدز مقدار شاخص PEC كاهش مي‌يابد و براي تمامي آ‌ن‌ها رينولدز بهينه برابر 2000 است.