| تحلیل عددی ساختار جریان و مکانیزم انتقال حرارت جت برخوردی چرخشی با تمرکز بر شکست گردابه |
| کد مقاله : 1645-ISME2026 |
| نویسندگان |
|
روح الله ماهوری1، محمد صالح گرمابدری2، زینب پورانصاری *3 1خیر 2دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران 3استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران |
| چکیده مقاله |
| جت های برخوردی به دلیل نرخ انتقال حرارت بالا، راه کاری کارآمد برای خنک کاری موضعی در توربین های گاز و تجهیزات الکترونیکی محسوب میشوند. با این وجود، جت های دایروی متداول دچار مشکل عدم یکنواختی شدید دما در سطح هستند. هدف این پژوهش، بررسی عددی اثر افزودن چرخش به جت، هیدرودینامیک جریان و یکنواختی انتقال حرارت است. شبیه سازی ها به صورت سه بعدی و در عدد رینولدز 2300 با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده است. جهت مدلسازی دقیق آشفتگی و پیش بینی جریانهای چرخشی، از مدل توربولانسی k-ω SST استفاده گردید. نتایج نشان میدهد که اعمال مؤلفه سرعت مماسی، منجر به وقوع پدیده شکست گردابه و تشکیل ناحیه بازچرخش مرکزی در خروجی نازل میشود. این ساختار دینامیکی با جلوگیری از برخورد مستقیم سیال به نقطه سکون، پروفیل عدد نوسلت را از حالت زنگوله ای به شکل M تغییر میدهد. مقایسه کانتورهای سرعت و دما نشان میدهد که چرخش سیال با افزایش نرخ اختلاط و پهن شدگی جت، موجب توزیع یکنواخت تر شار حرارتی روی صفحه هدف میگردد. اعتبارسنجی نتایج عددی با داده های تجربی مرجع، تطابق قابل قبولی را در پیش بینی رفتار جریان نشان میدهد. |
| کلیدواژه ها |
| جت برخوردی چرخشی، انتقال حرارت جابجایی، دینامیک سیالات محاسباتی، عدد نوسلت، شکست گردابه . |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |