یاسر امینی

هدف این پژوهش، بررسی و بهینه سازی انتقال حرارت و رفتار جوشش در کانالهای مستطیلی است. در این راستا، از مولدهای گردابه فعال نزدیک دیواره (NWAVG (برای تقویت نرخ انتقال حرارت در کانالهایی با دیواره صاف و مواج استفاده شده است. با حفظ عدد رینولدز ثابت در مقادیر مشخص، تأثیر الگوهای حرکتی مختلف، تعداد مولدها و پارامترهای طراحی بر ضریب اصطکاک دارسی، عدد ناسلت و بازده کلی هیدروترمال مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج برای کانال با دیواره صاف نشان میدهد که استفاده از مولدهای گردابه فعال نزدیک دیواره میتواند موجب افزایش عدد ناسلت تا %185 و بهبود کارایی هیدروترمال تا مقدار 1/26 شود. در مقابل، در کانال با دیواره مواج، با وجود پیچیدگی بیشتر جریان، مولدهای گردابه توانسته اند عدد ناسلت را تا %190 افزایش دهند، هرچند مقدار بیشینه بازده هیدروترمال در این حالت 0/95 بوده است. بهطور کلی، نزدیک بودن مولدها به دیواره، نقش کلیدی در بهبود انتقال حرارت ایفا میکند. همچنین در بخش دوم پژوهش، تأثیر هندسههای مختلف کانال شامل دیوارههای صاف و مواج، همراه یا بدون موانع استوانه ای، بر رفتار جوشش بررسی شده است. نتایج نشان م یدهد که هندسه کانال نقش کلیدی در آغاز، شدت و پایداری فرآیند جوشش ایفا میکند. در حالی که حضور استوانه ها موجب افزایش نرخ انتقال حرارت میشود، میتواند ناپایداری حرارتی نیز ایجاد کند. از سوی دیگر، دیواره مواج باعث بهبود یکنواختی توزیع دما و پایداری حرارتی میشود. ترکیب این دو ویژگی، یعنی کانال مواج دارای استوانه، بهینه ترین عملکرد را از نظر دمای خروجی، توزیع دمای دیواره و نرخ تولید بخار نشان داده است و میتواند گزینهای مناسب برای کاربردهای نیازمند انتقال حرارت باال و جوشش پایدار، نظیر سیستمهای خنککاری تجهیزات الکترونیکی و مبدلهای حرارتی کوچکمقیاس باشد.