مطالعه عددی تاثیر شکل مقطع و محل یک استوانه بر میدان جریان و انتقال حرارت در یک مجرای دوبعدی از یک مبدل حرارتی

مطالعه اثراستوانه درمعرض جریان سیال و انتقالحرارت مبنای بهبود طراحی و ساخت تجهیزاتی است که ازاستوانه به عنوان جزئی برای ایجادانتقال حرارت بامکانیزم جابجایی استفاده می کنند کاربردفراوان مبدلهای حرارتی درصنعت لزوم مطالعه گسترده دراین زمینه رانمایان می سازداستوانه هایی باسطح مقطع دایروی بیضوی مربعی مستطیلی مثلثی و دوکی شکل دراعداد رینولدز پایین مطالعه شده اند انتخاب ابعادلوله های استوانه ای به نحوی است که سطح موثر انتقال حرارت برای همه لوله های استوانه ای برابرباشد که این امرباعث ایجادنسبت انسداد مختلفی برای استوانه شده است برای مقایسه عملکرد هیدرودینامیکی و حرارتی استوانه ها ضریب درگ و عدد ناسلت متوسط سطحی دررینولدزهای مختلف مقایسه شده اند علاوه برشکل سطح مقطع محل قرارگیری استوانه درمجرا و خارج ازمرکز بودن آن بررسی شده است مشاهده شده است که با افزایش عدد رینولدز ناحیه گردابی پشت استوانه بزرگ تر میشود و نفوذبیشتری به جریان پایین دست رخ میدهد ضریب درگ برای همه استوانه ها با افزیاش رینولدز کاهش می یابد الگوی کلی توزیع دما اطراف استوانه های با سطح صاف و استوانه های گوشه دارباهم متفاوت است اما با افزایش عدد رینولدز خطوط همدما اطراف استوانه ها فشرده تر میشود وانتقال حرارت افزایش می یابد همچنین مشاهده شده است که استوانه های بانسبت انسداد بیشتر نسبت به استوانه های دیگرناسلت متوسط بالاتری دارندباافزایش رینولدز ورودی مقادیرناسلت موضعی روی سطح همه استوانه ها افزایش می یابد و برای درهرسه وضعیت قرارگیری عملکرد حرارتی هیدرودینامییک به شدت افزایش می یابد استوانه هایی با سطح مقطع دوکی مستطیلی وبیضوی بهترین عملکردحرارتی هیدرودینامیکی را دارند

کلیدواژه ها:

مطالعه عددی ، مبدل حرارتی ، مجرای دوبعدی ، استوانه ، خارج ازمرکز