شبيه سازي مبدل حرارتي در سرماسازهاي كرايوجنيك با لوله اينرسي در شرايط مرزي شار حرارتي ثابت و بي دررو

سرماساز ضرباني يك كرايوكولر است كه با ايجاد فشار نوساني جهت دست يابي به دماهاي كرايوجنيك به كار گرفته مي شود. در مقاله پيش رو قصد داريم تاثير شرايط مرزي مختلف شامل بار حرارتي ثابت و بي دررو را در مبدل حرارتي انتهاي سرد سرماساز ضرباني با لوله اينرسي بررسي كنيم. جهت مدل كردن و شبيه سازي سرماساز از نرم افزارهاي شبيه ساز گمبيت و فلوئنت كمك گرفته شده است. در يك انتهاي سرماساز از يك كمپرسور جهت ايجاد نوسانات فشار در يك فركانس ثابت، استفاده شده است. ديواره هاي كمپرسور بي دررو فرض شده اند و گاز ايده آل مورد استفاده هليم مي باشد. براي تعريف سرعت نوساني در ناحيه كمپرسور از توابع نوشته شده دستي با زبان برنامه نويسي C و براي نمايش تراكم و انبساط در آن از شبكه بندي ديناميكي استفاده شده است. مدل به كار گرفته شده يك مدل دو بعدي متقارن است كه ابعاد آن بر پايه مدل هاي تجربي موجود انتخاب شده است. نتايج حاصل از بررسي جريان و انتقال حرارت در هر دو حالت بررسي شده و ملاحظه مي شود كه چگونه سرماساز با ديواره بي دررو در قسمت مبدل حرارتي سرد به دماي پايين تري دست خواهد يافت. جهت بررسي صحت نتايج از نتايج پژوهش هاي تجربي پيشين، كه مدل سازي بر اساس ابعاد آن-ها صورت گرفته، استفاده شده است.