بررسي عددي تاثير تخليه كرونا بر انتقال حرارت و افت فشار در يك شكاف

Numerical Investigation of the Effect of Corona Discharge on the Heat Transfer and Pressure drop over a Single Slot

در مطالعه حاضر، ميدان جريان و دما بر روي يك شكاف تحت تاثير ميدان الكتريكي حاصل از اعمال ولتاژ بالا در شرايط دو بعدي، آشفته، غيرقابل تراكم و پايدار به صورت عددي مورد تحليل قرار گرفته است. مدل‌سازي عددي با نگرش حجم محدود و بر اساس حل معادلات ميدان الكتريكي، جريان و انرژي مي‌باشد. در ابتدا پارامترهاي ميدان الكتريكي حاصل از نتايج عددي حاضر با نتايج تجربي براي يك صفحه تخت مقايسه شده كه از تطابق مناسبي برخوردار مي‌باشد. سپس تاثير پارامترهاي مختلف از قبيل ولتاژ اعمالي، عدد رينولدز جريان و مكان قرارگيري الكترود تزريق‌كننده بر ضريب انتقال حرارت، توان مصرفي و افت فشار جريان مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج نشان ميدهد كه با افزايش عدد رينولدز افزايش ضريب انتقال حرارت ابتدا به صورت صعودي بوده و سپس كاهش مييابد. همچنين با افزايش ولتاژ اعمالي ضريب انتقال حرارت افزايش مي‌يابد. علاوه بر اين كاهش فاصله الكترود تزريق‌كننده از لبه هاي شكاف، به طور چشم‌گيري بر افزايش انتقال حرارت، توان مصرفي و افت فشار جريان تاثيرگذار است.

In this study, the flow and temperature fields affected by electric field applied to the fine wire are numerically investigated for the incompressible, turbulent, and steady flow over a single slot. The numerical modeling is based on solving electric, flow, and energy equations with the finite volume approach. The computed results are firstly compared with the experimental data in case of flat plate and the results agree very well. Then, the effect of different parameters such as the applied voltage, Reynolds number, and the emitting electrode position on the heat transfer coefficient and pressure drop is evaluated. The numerical results show that the heat transfer coefficient with the presence of electric field increases by incrementing of the Reynolds number but then decreases. and it also increases by the incrementing of the applied voltage. Moreover, the reduction of distance between the emitting electrode and the slot edges can obviously effect on the heat transfer enhancement, power consumption and pressure drop.