تاثیر افزایش ضریب تخلخل بر سرماساز لوله ضربانی- لوله اینرسی با شرایط مرزی آدیاباتیک وشار حرارتی

کرایوجنیک شاخه ای از علم است که به مطالعه دماهای بسیار پایین،شامل بررسی نحوه دستیابی به این دماها و نیز رفتار مواد در چنین دماهایی می پردازد. در این مقاله قصد داریم تا تاثیر افزایش ضریبتخلخل بر مبدل حرارتی انتهای سرد سرماساز لوله ضربانی با لوله اینرسی در شرایط مرزی مختلف شامل بارحرارتی ثابت و آدیاباتیک بررسی کنیم. جهت مدل کردن و شبیهسازی سرماساز از نرمافزارهایشبیه ساز GAMBIT و FLUENT کمک گرفته شدهاست. این سرماساز در یک انتها از یک کمپرسور که نوسانات فشار را در یک فرکانس ثابت ایجاد میکند استفاده میکند. دیوارههای کمپرسورآدیباتیک فرض شدهاند و گاز ایدهآل مورد استفاده هلیم میباشد. برای تعریف سرعت نوسانی در ناحیه کمپرسور از شبکهبندی دینامیکی دستی به کمک توابع نوشته شده دستی با زبان برنامه-نویسی C برای تعریف سرعت نوسانی استفاده میشود. مدل به کارگرفتهشده یک مدل دو بعدی متقارن است که ابعاد آن بر پایه مدل- های تجربی موجود میباشد. نتایج حاصل از بررسی جریان و انتقالحرارت در هر دو حالت بررسی شده و ملاحظه میشود که چگونهسرماساز با دیواره آدیاباتیک در قسمت مبدلحرارتی سرد به دمای پایینتری دست خواهدیافت. اعتبار نتایج بدست آمده از طریق نتایجپژوهشهای تجربی پیشین، که مدلسازی بر مبنای ابعاد آنهاصورت گرفته بود، سنجیده خواهدشد.

Keywords:

سرماساز لوله ضربانی , لوله اینرسی , کرایوجنیک , مبدل حرارتی انتهای سرد , ضریب تخلخل , روش مشبندی دینامیکی دستی