سید احسان حبیبی

هدف این پژوهش، بررسی و بهبود انتقال حرارت در یک کانال مستطیلی با جریان سیال است. در این راستا، پله معکوس ) (1BFSو دیوارههای منعطف تحریکشده با نیروی هارمونیک بهعنوان عوامل مؤثر در افزایش انتقال حرارت در این کانال استفاده شده است. این دو مکانیسم باعث افزایش اختلاط در جریان سیال شدند. تمرکز اصلی این پژوهش، شناسایی موقعیت و الگوی تحریک بهینه برای دیواره منعطف بهمنظور حداکثر کردن انتقال حرارت است. بهمنظور حفظ شرایط جریان لایهای، عدد رینولدز که با استفاده از ارتفاع قسمت باریک کانال تعریف میشود، برابر با 1000در نظر گرفته شده است. در تحلیلهای انجامشده ویژگیهای انتقال حرارت، ضریب اصطکاک هیدرودینامیکی و بازدهی کلی هیدروترمال را برای موقعیتهای مختلف بخش دیواره و فرکانسهای تحریک مختلف بررسی شدهاند. بر اساس نتایج بهدستآمده، ترکیب اثرات پله معکوس و دیواره نوسانی میتواند نرخ انتقال حرارت را تا %280نسبت به کانالی که تنها از پله معکوس استفاده میکند، افزایش دهد. در حالی که توان ورودی مورد نیاز بهطور تقریبی %54/6کاهش مییابد. این مطالعه همچنین به چالشهای موجود در افزایش انتقال حرارت همراه با کاهش افت فشار و اصطکاک پرداخته و با استفاده از نتایج شبیهسازی و اعتبارسنجی آنها، راهکارهای بهینهسازی سیستم را ارائه داده است. در نهایت، با تحلیل تأثیر مولدهای گردابه انعطافپذیر در کانال دارای انبساط ناگهانی و برهمکنش میان سیال و سازه، به بهبود عملکرد سیستم حرارتی و کاهش ارتعاشات سازهای پرداخته شده است. نتایج این تحقیق میتواند در بهبود کارایی سیستمهای حرارتی، مانند مبدلهای حرارتی، نیروگاهها، سیستمهای تهویه مطبوع، خنکسازی دستگاههای الکترونیکی و صنایع مختلف مؤثر واقع شود و راهکارهایی برای بهینهسازی عملکرد حرارتی و کاهش مصرف انرژی در این زمینهها ارائه دهد