تاثیر حفره در مولد گردابه مستطیلی شکل بر عملکرد حرارتی-هیدرودینامیکی مینی‌کانال

Abstract

یکی از راهکارهای افزایش انتقال حرارت در مینی‌کانال‌ها اضافه نمودن مولدهای گردابه است؛ در این مقاله به بررسی عددی تاثیر حضور حفره در مولدهای گردابه، بر روی مولفه‌های انتقال حرارتی پرداخته شده است. مینی‌کانالی بطول ۵۰ میلیمتر با یازده عدد مولد گردابه مستطیل شکل، دارای حفره‌هایی به حجم ۵ تا ۶۰ درصدِ حجم مولد گردابه، در محدود اعداد رینولدز ۲۰۰ تا ۱۰۰۰ و سیال پایه آب، تحت شار ثابت در این مطالعه، مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد، ایجاد حفره روی مولدهای گردابه افت فشار حاصل از وجود موانع در برابر جریان را کاهش داده و در عدد رینولدز ۱۰۰۰بین مینیمم و ماکزیمم درصد حفره می‌توان کاهش ۳۴/۷ درصدی افت فشار را مشاهده نمود. عدد ناسلت نیز در محدوده اعداد رینولدز در نظر گرفته شده، در ابتدا با ایجاد حفره روند افزایشی و سپس با افزایش اندازه آن بدلیل کوچک شدن گردابه در پشت موانع، روند نزولی داشته است؛ بطوریکه در ماکزیمم عدد رینولدز با افزایش اندازه حفره، کاهش ۳۴/۳ درصدی عدد ناسلت مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد که ماکزیمم معیار ارزیابی عملکرد برای عدد رینولدز ۲۰۰، در نمونه VG-15 و با افزایش عدد رینولدز در نمونه‌هایی با حفره‌های کوچکتر بدست آمده، که در رینولدز ۱۰۰۰ ماکزیمم مقدار معیار ارزیابی عملکرد در نمونه VG-05 نشان داده شده است.