بررسی عددی اثربخشی خنک کاری لایه ای مجموعه سوراخ چنگالی شکل

با رویکرد بررسی تاثیر کاربرد مجموعه سوراخ شکل یافته بر اثربخشی خنک کاری لایه ای بر روی یک صفحه تخت، مجموعه سوراخ استوانه ای شکل داده شده ( ۱۴ سوراخ استوانه ای با قطر ۲.۹۷ میلیمتر)، جایگزین تک سوراخ استوانه ای شکل با قطر ۱۱.۱ میلیمتر گردید، به گونه ای که سطح مقطع در هر دو حالت برابر در نظر گرفته شده است.در این بررسی چیدمان مجموعه سوراخ ها به حالت چنگالی شکل (FORK-SHAPED) انجام شده اند شبیه سازی عددی در نسبت چگالی ۱.۶ ، زاویه تزریق ۲۵ درجه، نسبت طول به قطر ۴ و در سه نسبت دمش ۰.۵ ، ۱.۲۵ و ۲ صورت گرفته است. برای حل معادلات جریان که به صورت پایا در نظر گفته شده از روش حجم کنترل و الگوریتم (SIMPE-C) سیمپل سی استفاده شده و با توجه به نوع جریان که بصورت آشفته به همراه انتقال حرارت می باشد از مدل k-ɛ ، Realizable با Enhanced Wall Treatment برای مدل سازی جریان استفاده شده است. نتایج به دست آمده در این بررسی نشان می دهد که جایگزینی تک سوراخ استوانه ای با مجموعه سوراخ شکل داده شده منجر به افزایش اثربخشی خنککاری لایه ای در جهت طولی و عرضی می شود. به واسطه کاهش سطح انرژی سینتیک آشفتگی، مجموعه سوراخ شکل داده شده جریان گردابه ای ضعیف تری نسبت به تک سوراخ استوانه ای ایجاد می کند که این امر باعث کاهش اختلاط جریان سیال اصلی داغ با جریان جت خنک کاری می شود.

Keywords:

شبیه سازی عددی , مجموعه سوراخ , چنگالی شکل , خنک کاری لایه ای , اثربخشی آدیاباتیک