طراحی یک مبدل حرارتی در سیال غیرهم دما با استفاده از نرم افزار کامسول

یک فولاد ضد زنگ مبدل حرارتی MEMS است که در بیوتکنولوژی و میکروراکتورها است . این مدل ، مبدل حرارتی را در 3 بعدمورد آزمون قرار داده و انتقال حرارت را از طریق فرآیندهای همرفتی و هدایتی بررسی می کند. معادله حاکم برای این مدل ،معادله انتقال حرارت همرفتی و هدایتی است. مبدل حرارتی که جریان سیال را به صورت آرام و نا آرام در آن بررسی شده است وبا استفاده از نرم افزار کامسول شبیه سازی و پروفایل دمایی صورت گرفته است. در سیالات آرام )گرم سرد( و سیالات ناآرام -)بخارآب هوا( قرار داده ایم و در نرم افزار کامسول تصویر را پیاده سازی کرده و نمودار جریان سیالات را رسم مینماییم. با توجه –به داده ها شرایط مرزی و جریان سیال آرام سیال گرم دما 330 کلوین و سیال سرد دما 300 کلوین و عمق را نیز 400میکرومتردر نظر می گیریم و همچنین زمانی که جریان سیال ناآرام باشد سیال هوا با دمای 298 کلوین و سیال بخار آب با دمای 480 کلوین و عمق 400 میکرومتر و سرعت 5 متر برثانیه در نظر گرفت و نمودار را رسم می نماییم. با رسم نمودار ها در کامسولبه این نتایج می رسیم که در سیال آرام زمانی که سیالات)سرد گرم( به صورت هم جهت با هم قرار گیرند . با کاهش دما عمق آن -نزدیک هم قرار می گیرد و زمانی که سیالات در خلاف جهت هم واقع شوند با کاهش دما در قسمت های میانی عمق در نزدیکی هم می باشد اما در سیالات ناآرام)هوا بخارآب( زمانی که در خلاف جهت هم قرار بگیرند دما در هنگام ورود و خروج هوا نیز کاهش -و عمق افزایش می یابد

Keywords:

بیوتکنولوژی , میکروراکتور , سلول های سوختی , مبدل حرارتی , کلوین