شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ میدان جریان و انتقال حرارت در مبدل های حرارتی فشرده
کد مقاله : 1084-FDC
نویسندگان
رضا شریف زاده1، امیر گودرزی1، اصغر افشاری *2
1دانشگاه تهران
2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده مقاله
مبدل‌های حرارتی فشرده به علت بالا بودن نسبت سطح انتقال حرارت به حجم مبدل، دارای وزن و هزینه ساخت پایینی می‌باشند. یکی از انواع مبدل‌های حرارتی فشرده، مبدل‌های با فین‌های دندانه‌ای می‌باشند که این فین‌ها به علت منقطع بودن، با جلوگیری از رشد لایه مرزی بر روی فین و همچنین با افزایش گردابه‌ها و ایجاد نواحی چرخشی در جلو و پشت فین‌ها باعث اختلاط بهتر جریان و افزایش انتقال حرارت می‌شوند. در پژوهش حاضر یک مبدل‌ حرارتی فشرده با فین‌های دندانه‌ای به روش شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ (LES) و با استفاده از یک کد محاسباتی تحقیقاتی مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای مختلفی از قبیل عدد ناسلت، ضریب اصطکاک فنینگ و ضریب انتقال حرارت کولبرن برای ارزیابی عملکرد مبدل مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج مطالعه جریان در اطراف فین‌ دندانه‌ای در چهار رینولدز 2000، 3000، 6000 و 9000، نشان می‌دهد که با افزایش عدد رینولدز اختلاط جریان بهتر شده و میزان انتقال حرارت از سطح فین به سیال افزایش می‌یابد. همچنین با افزایش عدد رینولدز، عدد ناسلت محلی افزایش می‌یابد و دارای نقطه ماکزیمم در نواحی میانی فین می شود.
کلیدواژه ها
مبدل ‌حرارتی فشرده، فین‌ دندانه‌ای، شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ
وضعیت: پذیرفته شده