مطالعه عددی افزودن همزمان میکرودنده‌ و دیواره‌های موجی شکل به مینی کانال چاه حرارتی مارپیچی- حلزونی

Abstract

دراین پژوهش، اثر افزودن میکرودنده با هندسه بهبودیافته به همراه دیواره‌های موجی شکل به داخل یک مینی کانال چاه حرارتی مارپیچی - حلزونی، از دیدگاه هیدرودینامیکی - حرارتی مورد مطالعه عددی قرار گرفته است. شبیه‌سازی به صورت سه بعدی و با کمک نرم‌افزار تجاری انسیس فلوئنت و روش حجم محدود انجام گرفته است. حالت‌های مختلف مینی کانال چاه حرارتی با ایجاد مارپیچ حلزونی شکل، میکرودنده و دیواره موجی شکل، در رژیم جریان آرام و در محدوده عدد رینولدز مشخص مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور اعتبارسنجی نتایج عددی، از پژوهش آزمایشگاهی مرتبط با مینی کانال چاه حرارتی مارپیچ با هندسه یکسان استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است زمانی که از هندسه مارپیچی- حلزونی به جای هندسه مارپیچی ساده استفاده شود، افت فشار تنها اندکی تغییر می‌کند، اما عدد ناسلت میانگین تا 4/34% افزایش می‌یابد و درصورتی که به این هندسه بهبودیافته، میکرودنده و دیواره‌های موجی شکل افزوده شود، می‌تواند عدد ناسلت میانگین را تا حدود 7/125% و عملکرد کلی را تا حدود 8/69% نسبت به مینی کانال چاه حرارتی مارپیچی ساده بهبود بخشد.