بررسی عددی یک سیستم سرمایش مغناطیسی با بستر متخلخل، و مقایسه‌ی عملکرد آن با بستر مشبک ساده

Abstract

معمولاً سرمایش مغناطیسی براساس تغییر آنتروپی، به‌وسیله‌ی اثر یک میدان مغناطیسی بر یک ماده‌ی پارامغناطیسی یا مغناطیسی تولید می‌شود. در این نوشتار یک مدل فیزیکی برای بستری از یک سیستم سرمایش مغناطیسی فعال ارائه شده است. بستر مورد اشاره جامدی متخلخل است که سیال انتقال حرارت درون آن جاری است و برای ساده‌سازی، دو محیط جامد و سیال به‌صورت دو لایه‌ی مجزای هم‌جوار مدل‌سازی شده‌اند؛ معادلات حاکم نیز به‌صورت یک‌بعدی تدوین شده که شامل دو معادله‌ی انرژی به هم وابسته‌اند. برای حل معادلات حاصل از انفصال، روش تکرار به خدمت گرفته شده و توزیع دما در هر محیط طی یک دوره از چرخه حاصل شده است. سایر پارامترهای سیستم مثل بار سرمایشی و ضریب عملکرد پیش‌بینی و نتایج حاصل از محاسبات در حد امکان با اطلاعات تجربی و محاسباتی موجود مقایسه شده‌اند. ضمناً به‌منظور مقایسه‌ی عملکرد بستر تبرید متخلخل با بستر مشبک ساده‌یی که دارای ابعاد هندسی و درصدی فضای خالی یکسان می‌باشند، از مدل عددی تدوین شده استفاده و نتایج گزارش شده‌اند.