حمید امیدواربرنا - کارشناس ارشد مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان
ارجمند مهربانی - دانشیار دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان
محسن نصراصفهانی - دانشیار دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان

روش های تقویت انتقال گرما امروزه مشتمل بر دو دسته کلی فعال و غیرفعال می باشند. در شیوه های غیرفعال بطور معمول از سطوح هندسی خاص و یا مواد افزودنی برای افزایش انتقال گرما استفاده می گردد. در حالیکه در روش فعال از نیروهای خارجی مانند میدان الکتریکی بهره گرفته می شود. از الکتروهیدرودینامیک به عنوان روشی فعال جهت افزایش انتقال گرما، بطور وسیعی استفاده شده است که یکی از این موارد کاربردی، در چگالش بخارات است . مهمترین عاملی که ضریب انتقال گرمای چگالش را بسیار تحت تاثیر قرار می دهد، حضور گاز غیرقابل چگالش در درون سیستم است . بر اساس نتایج آزمایشات بدست آمده، اعمال میدان الکتریکی منجر به افزایش ضریب انتقال گرمای چگالشی می گردد، ولی حضور گازغیر قابل چگالش در کنار بخارات قابل چگالش، کاهش ضریب انتقال گرما را در پی دارد. در این مقاله تاثیر میدان الکتریکی بر یک سیستم تبریدی آزمایشگاهی حاوی گازغیرقابل چگالش، مورد بررسی قرار گرفته است و تاثیرات غلظت های مختلف گازغیرقابل چگالش، و تغییرات شدت میدان الکتریکی بر ضریب انتقال گرمای چگالش ارائه می شوند . در این بررسی آزمایشگاهی از سیال مبرد R-134a و گاز غیرقابل چگالش هوا، در یک چگالنده افقی استفاده شده است . نتایج آزمایشگاهی بدست آمده نشان می دهد که با کاربرد الکترودی به قطر 12mm و اعمال ولتاژ 8kV، ضریب انتقال گرما به میزان 85 % افزایش می یابد اما در همین سیستم با افزایش 25 % گاز غیرقابل چگالش، ضریب انتقال گرما به کمتر از نصف مقدار اولیه می رسد. در رقابت بین این دو عامل موثر در چگالش به کمک الکتروهیدرودینامیک به این نکته می توان اشاره کرد که، در غلظ ت های بالای گازغیرقابل چگالش، تاثیر میدان الکتریکی در افزایش ضریب انتقال گرمای چگالشی کم رنگ تر است و بلعکس . این موضوع ناشی از تغییر ضخامت لایه مرزی در سطح انتقال گرما می باشد.

ا فزایش انتقال گرما، روش های فعال و غیرفعال، الکتروهیدرودینامیک، چگالش