بررسی تأثیر گازهای ورودی مختلف بر عملکرد سرمایشی ورتکس تیوب با دو محفظه چرخش

چکیده مقاله

در این مطالعه به بررسی عددی تأثیر گازهای مختلف بر عملکرد ورتکس تیوب با دو محفظه چرخش و جدایش انرژی در آن پرداخته می شود. به همین منظور با تمرکز بر روی پارامتر جدایش دمایی خروجی سرد به بررسی عملکرد ورتکس تیوب دو محفظه چرخش که در آن محفظه دوم به فاصله 5 میلیمتر از محفظه اول در حالت بهینه شده قرار دارد، به عنوان یک دستگاه ساده که بدون داشتن قطعات متحرک، قادر به تولید سرما است، پرداخته می شود. در همین راستا یک مدل خاص ورتکس تیوب با دو محفظه چرخش به صورت سه بعدی مدل سازی شده، سپس معادلات بنیادی میدان جریان به وسیله کد استاندارد نرم افزار فلوئنت و با یک مدل تراکم پذیر و توربولانس با مدل استاندارد k-ε حل شده است. نتایج عددی به دست آمده با نتایج تجربی موجود مورد اعتبارسنجی اولیه قرار گرفت که تطابق قابل قبولی بین آنها وجود داشت. با توجه به نتایج مشاهده می شود که حداکثر عملکرد سرمایشی در نسبت جرمی سرد 3/0رخ می دهد. سپس به بررسی تاثیر نوع گاز بر عملکرد ورتکس تیوب با دو محفظه چرخش در نسبت جرمی سرد بهینه 3/0 پرداخته شده است.
در این تحقیق از گازهایی نظیر هوا، نیتروژن، اکسیژن، دی اکسید کربن و دی اکسید نیتروژن استفاده می شود. نتیجه می شود در شرایط کاری یکسان دی اکسید نیتروژن عملکرد سرمایشی بهتری را نسبت به سایر گازهای بررسی شده دارد