تحلیل عذدی انتقال حرارت در محیط متخلخل در مبذل های حرارتی با استفاده از مذل آشفتگی SST K-ω

هدف از این مطالعه تاثیر استفاده از محیط متخلخل بر انتقال حرارت از مبدل حرارتی متشکل از لوله های دایروی با ساختار استگر و افت فشار جریان سیال دوبعدی تراکم ناپذیر عبوری از آن است. و همچنین سیال آب با اعداد پرانتل مختلف در سه عدد رینولدز متفاوت جریان بین هفت لوله استوانه ای واقع در یک مبدل حرارتی در یک محیط متخلخل واقع شده به صورت عددی شبیه سازی ومورد بررسی قرار گرفته است. برای مدلسازی جریان مغشوش از مدل آشفتگی SSTK-ω در محاسبات استفاده شده است. نتایج دلالت بر آن دارند که هرچه تخلخل محیط متخلخل دربرگیرنده لوله های حاوی جریان سیال در مبدل حرارتی پوسته- لوله کم تر شود، عدد ناسلت جریان افزایش می یابد، اما فشار آن کم می شود. و در حالت بدون تخلخل، هرچه که جریان پیش می رود عدد ناسلت افزایش می یابد تا اینکه به یک مقدار ثابت نزدیک می شود. در دو حالت دیگر که محیط متخلخل درنظر گرفته می شود، عدد ناسلت ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد تا اینکه دیگر تغییری در آن مشاهده نمی گردد. نتایج نشان داد که بکارگیری محیط متخلخل بر افزایش میزان افت فشاردر مبدل اثر بیشتری دارد و نتایج به نوعی بیانگر موثر واقع شدن محیط متخلخل در کارایی مبدل است.

Keywords:

مبدل حرارتی , محیط متخلخل , مدل SSTK-ω , عدد ناسلت