بررسی اهمیت سازو کار مهاجرت گرمایی در مبدل های حرارتی اسفنجی با استفاده از شبیه سازی

مبدلهای حرارتی با ساختار اسفنج فلزی مزیتهای بالقوه فراوان دارند اما، مهمترین چالش اینگونه مبدلها تشکیل رسوب ذرهیی بر اثر سازوکار مهاجرت گرمایی (ترموفورسیس) است. در این مطالعه عملکرد ترموهیدرولیکی مبدل حرارتی اسفنجی در حالت تمیز، تحت شرایط جابهجایی اجباری، گرادیان دمایی و سرعتهای گوناگون، بهمنظور بررسی وجود یا عدم وجود سازوکار مهاجرت گرمایی، با کمک مدلسازی عددی شبیهسازی و با دادههای آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده است. نتایج شبیهسازی عددی نشان میدهد که اختلاف دمای فاز سیال و جامد در ضخامتهای مختلف اسفنج ناچیز است. بر این مبنا و با توجه به این که بیشینه نیروی محرکهی سازوکار مهاجرت گرمایی در حالت تمیز مبدل وجود دارد، میتوان گفت که به دلیل تعادل گرمایی بین فاز سیال و جامد، اختلاف دما بین دو فاز ناچیز بوده و در نتیجه در مبدل دارای ساختار اسفنج آلومینیومی، سازوکار مهاجرت گرمایی نقشی در رسوب ریزذرات روی سطوح الیاف تحت شرایط جابهجایی اجباری ندارد.

Keywords:

مبدل حرارتی , اسفنج فلزی , شبیهسازی عددی , فلوئنت , مهاجرت گرمایی , تشکیل رسوب