شبیه‌سازی عددی عملکرد سردساز گیفورد مک‌ماهان بر مبنای دیدگاه لاگرانژی

Abstract

در پژوهش پیش رو، جهت تحلیل و توجیه فیزیک سردساز گیفورد مک­ماهان بر مبنای دیدگاه لاگرانژی یک کد عددی توسعه داده‌ شده است. جهت توسعه کد، معادلات حاکم با فرض ایده آل بودن بازیاب گرمایی، کامل بودن گاز سیال عامل و عملکرد سردساز در حالت پایا استخراج‌ شده است؛ به‌گونه‌ای که امکان تجزیه و تحلیل عملکرد سردساز بر مبنای دیدگاه لاگرانژی فراهم گردیده است. به­ وسیله کد توسعه داده‌ شده دما، فشار و جرم موجود در محفظه­های متفاوت در هر زمان محاسبه‌ شده و اثرات شرایط عملکردی سردساز شامل دمای مورد نظر برای سردسازی، فشار عملکردی بالا و پائین سردساز بر بار سرمایشی مفید ایجاد شده بررسی‌شده است. نتایج نشان می­دهد بار سرمایشی مفید ایجادشده بر روی محیط، حاصل از اثر سرمایشی مفید دو گروه متفاوت از المان­های جرمی می­باشد. گروه اول شامل المان­هایی جرمی است که با احساس افت فشار جزئی از سردساز خارج‌شده و گروه دوم المان­های جرمی­ می­باشند که با فشار عملکردی پائین از سردساز خارج می‌گردند. نتایج حاصل از کد عددی بر مبنای دیدگاه لاگرانژی با نتایج حاصل از تحلیل بر مبنای مدل ترمودینامیکی مقایسه گردیده و نتایج در دمای بالاتر از 40 کلوین از دقت بسیار خوبی برخوردار است.