تاثیر عدد پرانتل آشفته بر مدلسازی شار حرارتی آشفته در جریان انتقال حرارت جت شیاری

با توجه به تغییر در خواص فیزیکی سیال در شرایط مختلف، ضرورت بررسی مدلهای مختلف جریان آشفته در حالتها و ویژگیهای مختلف به میزان زیادی احساس میشود. از این رو در پژوهش حاضر به بررسی تاثیر تغییرات عدد پرانتل آشفته در جریان انتقال حرارت جت شیاری برخوردی پرداخته شده است. برای مدلسازی جریان آشفته با استفاده از کد تجاری فلوینت 6/3، مدل آشفتگی k-e استاندارد استفاده شد. پس از آن با بررسی استقلال حل از شبکه، بهترین شبکه بندی یعنی 400*75 برای مدلسازی و بررسی مسیله انتخاب و استفاده شد. در ادامه اثر عواملی مانند تغییر عدد پرانتل آشفته و عدد رینولدز جریان جت و استفاده از سیال هوا در جت شیاری برخوردی، بر روی ضریب انتقال حرارت جابجایی روی صفحهی برخورد بررسی شد. نتایج بدست آمده از حل عددی در بعضی از حالات با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند و دقت قابل قبولی حاصل شد. با توجه به نتایج بدست آمده، مشاهده شد که بیشترین نرخ انتقال حرارت مربوط به ناحیه ی برخورد جت با صفحه بوده و با دور شدن از ناحیهی برخورد ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت به شکل قابل توجهی کاهش مییابد. همچنین با افزایش عدد رینولدز ، مقدار ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت بویژه در ناحیه ی برخورد افزایش چشمگیری دارد. و نیز مشاهده شد که عدد پرانتل آشفته در فواصل مختلف تغییر میکند. بنابراین فرض ثابت بودن عدد پرانتل آشفته در انتقال حرارت برخوردی دور از واقعیت بوده و مقدار متوسط آن به میزان 0/65 بدست آمد.

Keywords:

انتقال حرارت برخوردی , عدد پرانتل , عدد ناسلت , عدد رینولدز , مدلسازی شار حرارتی آشفته