تاثير محيط متخلخل بر انتقال‌حرارت و افت‌فشار در مبدل‌هاي لوله سينوسي با جريان آشفته سيال

هدف در پژوهش عددي حاضر، بررسي تاثير استفاده از محيط متخلخل بر افزايش انتقال‌حرارت و افت فشار در مبدل‌هاي لوله سينوسي با ابعاد مختلف مي‌باشد. معادلات جريان تراكم‌ناپذير و پايا در رژيم جريان آشفته براي سيال عامل هوا با استفاده از روش حجم محدود، گسسته شده و با الگوريتم‌ كوپل1 در نرم‌افزار فلوئنت حل شده‌اند. از مدل توربولانسي كا‌‌-‌‌‌‌‌‌امگا اس‌اس‌تي2 براي شبيه سازي جريان آشفته و از مدل تعادل گرمايي موضعي در معادله انرژي استفاده‌شده‌است. در اين بررسي ضريب انتقال حرارت جابه‌جايي، عدد ناسلت، ضريب اصطكاك و معيار ارزيابي عملكرد براي سه پارامتر شكل(L^*) برابر با 11، 19 و 25 محاسبه شده اند. پارامتر شكل نسبت طول موج به نصف دامنه سينوسي است. نتايج بدست آمده حاكي از آن است كه در هر سه پارامتر شكل مورد بررسي، در يك عدد دارسي ثابت، با افزايش ارتفاع ماده‌ي متخلخل ضريب انتقال حرارت جابه‌جايي، عدد ناسلت، ضريب اصطكاك و معيار ارزيابي عملكرد افزايش مي‌يابند. نتايج شبيه سازي نشان داده كه اگر پارامتر شكل 25 و عدد دارسي 2-10 باشد، با افزايش ارتفاع ماده متخلخل معيار ارزيابي عملكرد به بيشترين مقدار خود مي‌رسد. همچنين نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد در بازه‌ي عدد دارسي 5-10 تا 3-10 بيشترين ميزان تغييرات در عدد ناسلت، ضريب اصطكاك و معيار ارزيابي عملكرد اتفاق مي‌افتد.