شبیه سازی انتقال حرارت در خشک کن آب گرم محصولات کشاورزی

استفاده از مواد متخلخل درون خشک کن های آب گرم به دلیل اینکه موجب افزایش انتقال حرارت می شوند، بصورت کاربردی در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. در این موارد، عملکرد گرمایی کانال های حرارتی به مقدار زیادی تحت تاثیر چیدمان مواد متخلخل در داخل کانال است. لذا هدف از این تحقیق که به روش شبیه سازی توسط نرم افزار Ansys Fluent ۱۶ انجام شد، بهبود انتقال حرارت در خشک کن های آب گرم با استفاده از هندسه های جدید مواد متخلخل است. برای این منظور، اثر ۵ نوع هندسه مختلف برای ماده متخلخل (با حجم های مساوی) در ۵ ارتفاع بی بعد مختلف فوم فلزی (۱، ۸/۰، ۶/۰، ۴/۰ و۲/۰) و اثر دو قطر منافذ مختلف (۱/۰ و ۰۵/۰ سانتی متر) بر روی شاخص های هیدرودینامیکی و انتقال حرارت جریان از جمله عدد میانگین ناسلت و پارامتر ارزیابی عملکرد (PEC) بررسی شد. ماده متخلخل از جنس آلیاژی از آلومینیوم با ضریب هدایت حرارتی W/m۲K ۴۰ و تخلخل برابر با ۹۵/۰ در یک سینی حرارتی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که قرارگیری مواد متخلخل درون سینی حرارتی موجب افزایش عدد ناسلت و در نتیجه انتقال حرارت گردید. همچنین افزایش قطر منافذ در فوم های فلزی موجب افزایش عدد ناسلت شد. بیشترین عدد PEC مربوط به حالتی بود که قطر منافذ برابر با ۱/۰ سانتی متر و ارتفاع بدون بعد مواد متخلخل برابر با ۲/۰ است.

Keywords:

خشک کن آب گرم , ماده متخلخل , انتقال حرارت , دینامیک سیالات محاسباتی