شبیه سازی عددی سردساز لوله ضربانی نوع استرلینگ با ورودی ثانویه

Abstract

در این مقاله، جهت تجزیه و تحلیل اثرات ورودی ثانویه بر عملکرد سردساز لوله ضربانی نوع استرلینگ یک کد عددی یک بعدی توسعه داده شده است. جهت توسعه کد، معادلات حاکم با فرض گاز کامل و تراکم پذیر به صورت عمومی استخراج شده است؛ به گونه ای که امکان شبیه-سازی جریان در محیط¬های متخلخل و غیرمتخلخل فراهم گردیده است. در گسسته سازی معادلات از گسسته سازی مرتبه دو برای ترم زمانی، طرح بالادست جریان برای تقریب عبارات جریان انتالپی و دمای سطوح و تقریب خطی مرکزی برای فشار روی سطوح و ترم هدایت حرارتی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که بکارگیری ورودی ثانویه مناسب موجب بهینه شدن اختلاف فاز دبی جرمی و فشار و افت مناسب دمای سیال در طول لوله ضربانی و در نتیجه موجب افزایش ضریب عملکرد آن می شود. همچنین مینیمم دمای قابل دسترس و ضریب عملکرد سیستم در دمای 80 درجه کلوین با ورودی ثانویه به ترتیب 5/56 درجه کلوین و 0352/0 و بدون استفاده از ورودی ثانویه 3/71 درجه کلوین و 0227/0 بدست می آید.