ارزيابي كارايي مواد متخلخل در انتقال حرارت اجباري: وضعيت حاضر و چالش‌هاي پيش رو

در صنعت براي افزايش سطح انتقال حرارت غالباً از پره ها استفاده مي شود؛ اما در برخي موارد به‌دليل محدوديت در فضا و شرايط عملياتي، داراي بازدهي محدودي است. با توجه به توانايي محيط متخلخل در افزايش بازدهي حرارتي، از راه افزايش سطح تبادل انرژي و تغيير در گراديان سرعت، حضور مواد متخلخل به‌عنوان راهكاري نوين در افزايش انتقال حرارت مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش با هدف ارزيابي امكان استفاده از مواد متخلخل در كاربردهاي صنعتي، ضمن بررسي آخرين مطالعات، عوامل مؤثر بر انتقال حرارت (عدد ناسلت (Nu)) در حضور اين دسته از مواد (آرايش، هدايت حرارتي، گراديان حفره‌ها، درصد تخلخل، تراوايي و عدد دارسي، ضخامت، سرعت سيال و حضور چشمۀ حرارتي) ارزيابي شده‌اند. آرايش‌هاي مختلف بررسي‌شده در دو دستۀ جزئي و كاملاً متخلخل تقسيم بندي مي شوند؛ در ميان آرايش هاي بررسي‌شده، آرايش كاملاً متخلخل غالباً بالاترين مقدار افزايش در ميزان انرژي تبادل يافته و افت فشار را از خود نشان داده است. با توجه به افزايش افت فشار ضمن حضور محيط متخلخل، معياري براي ارزيابي آرايش هاي مختلف گزارش شده است. در پايان به محدوديت ها و چالش هاي پيش رو در استفاده از اين مواد پرداخته شده است.