آنالیز دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) جوشش جریانی مادون سرد در میکروکانال

انتقال گرمای جابجایی تک فاز و جوشش جریانی مادون سرد آب در میکروکانال با سطح مقطع دایره ای به قطر 1/07mm و طول 200mm با استفاده از شبیه سازی در نرم افزار کامسول (COMSOL Multiphysics) بررسی شد. دیواره میکروکانال تحت شار گرمایی ثابت 77568W/m(2 است و شار جرمی ورودی به میکروکانال 273/15kg/m(2)S است.در ابتدا جریان تک فاز درون میکروکانال با استفاده از معادلات پایستگی جرم، ممنتم و انرژی بررسی شد و هنگامی که دمای دیواره به دمای اشباع رسید، جوشش هسته ای آغازشده و در بقیه کانال جریان دوفازی داشته ایم و این ناحیه از کانال معادلات دوفازی اویلر شامل دو دستهمعادله بقای جرم و ممنتم به همراه پایستگی انرژی حل شد. نتایج عددی با نتایج تجربی تطابق خوبیداشته و پس از حل عددی دمای دیواره کانال، کسر حجمی بخار، افت فشار، ضریب اصطکاک، ضریبانتقال گرما و عدد ناسلت بررسی شده و دریافتیم که در ناحیه جوشش جریانی دمای دیواره کانال از دمایاشباع چندین درجه بیشتر بوده و تقریبا ثابت است. افت فشار بیشتر از جریان غیر هم دمای تک فاز بوده وضریب اصطکاک در جریان دوفازی تقریبا 2/5 برابر ضریب اصطکاک در جریان تک فاز است. در جوشش جریانی بیشترین کسر حجمی بخار در کنار دیواره کانال بوده و با پیشروی در کانال میانگین کسر حجمی بخار حداکثر تا 0/003 افزایش می یابد.

Keywords:

انتقال گرما , میکروکانال , جوشش جریانی مادون سرد , جریان دوفازی , مدل سازی عددی