شبيه‌سازي سه‌بعدي جريان گاز هليم در چاه‌گرمايي‌آلومينيومي با ميكروكانال‌هاي مستطيلي در رژيم جريان لغزشي

در كار حاضر، براي اولين بار، جريان گاز هليم در يك چاه گرمايي آلومينيومي با ميكروكانال‌هاي مستطيلي شكل، با لحاظ كردن انتقال حرارت توأمان در بخش سيال و جامد و در نظر گرفتن شرط مرزي سرعت لغزشي و پرش دمايي، مورد بررسي عددي قرار گرفته است. در اين پژوهش جريان گاز در محدوده عدد نادسن بين0/006 و 0/048 و با اعمال شار حرارتي 500 وات بر مترمربع به كف چاه درنظر گرفته شده است. معادلات حاكم بر جريان با استفاده از طرح بالا دست مرتبه دوم گسسته‌سازي شده و به كمك الگوريتم كاپلد در نرم افزار تجاري انسيسفلوئنت حل شده‌اند. نتايج نشان مي‌دهد با افزايش نسبت فشار ورودي به خروجي عدد نادسن ورودي و محلي كاهش مي‌يابد. همچنين با افزايش عدد نادسن ورودي عدد پوازي محلي كاهش مي‌يابد. اضافه براين، با افزايش عدد نادسن ورودي )كاهش نسبت فشار( عدد ناسلت متوسط ابتدا كاهش و سپس افزايش مي‌يابد؛ در اين خصوص با افزايش عدد نادسن از 0/006 به 0/024عدد ناسلت متوسط 54/40 %كاهش و با افزايش عدد نادسن از 0/024 به 0/048 عدد ناسلت متوسط 5/42 %افزايش مي‌يابد. با افزايش عدد نادسن مقاومت حرارتي پيوسته افزايش مي‌يابد به طوري‌كه با افزايش عدد نادسن از 0/006 به 0/048 مقاومت حرارتي 966/34 %افزايش مي‌يابد. همچنين با افزايش عدد نادسن ورودي، اثرات لغزش جريان افزوده شده و ضرايب لغزش و پرش دما افزايش مي‌يابد.