تحلیل عددی قدرت جریان ثانویه ناشی از محرک الکتروهیدرودینامیک در یک کانال مسطح

Abstract

در مقاله حاضر، تأثیر جریان ثانویه ناشی از محرک الکتروهیدرودینامیک بر شار ورتیسیتی، به عنوان معیار قدرت جریان ثانویه و گردابه‌های ناشی از آن درون یک کانال مسطح به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای حل معادلات میدان‌های الکتریکی، جریان و دما از روش حجم محدود استفاده شده است. در این مطالعه، تأثیر پارامترهای مؤثر بر پدیده الکتروهیدرودینامیک از قبیل عدد رینولدز، ولتاژ اعمالی و آرایش الکترود تزریق‌کننده بر شار ورتیسیتی و همچنین رابطه بین جریان و انتقال حرارت سیال با شار ورتیسیتی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که در حضور میدان الکتریکی، با افزایش عدد رینولدز جریان ورودی، ابعاد گردابه‌های اولیه ناشی از باد کرونا و شار ورتیسیتی بی‌بعد کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده شده که با افزایش ولتاژ، ابعاد گردابه‌های اولیه و ثانویه ناشی از باد کرونا و شار ورتیسیتی بی‌بعد افزایش می‌یابد. نتایج حاکی از آن است که رفتار ضریب افزایش انتقال حرارت بی‌بعد کاملاً مشابه و وابسته به ضریب افزایش شار ورتیسیتی بی‌بعد می‌باشد. همچنین، با نزدیک ‌شدن الکترود تزریق‌کننده به ورودی کانال (d=10 cm) نسبت به موقعیت الکترود نزدیک به خروجی کانال (d=50 cm)، شار ورتیسیتی بی‌بعد متوسط و ضریب افزایش انتقال حرارت متوسط، به ترتیب 9/27 و 9/17 درصد افزایش می‌یابد.