شبیه سازی عددی جریان و انتقال حرارت در چند ردیف جت برخوردی

امروزه خنک کاری قطعات داغ به وسیله چند ردیف جت برخوردی از تکنیکهای متداول و کارآمد انتقال حرارت به شمار می رود. این تکنیک دارای کاربردهای متعددی است که از میان آنها می توان به خنک کاری تجهیزات الکترونیکی و قطعات توربین گاز اشاره کرد. یکی از ویژ گیهای بارز این روش، ایجاد میدان جریان بسیار آشفته و غیر یکنواخت در ناحیه برخورد جریان جت با صفحه داغ است. این مسئله به همراه تاثیر جریان عرضی ، سبب پیچیدگی تحلیل میدان جریان و انتقال حرارت در مسائل از این دست می گردد . در مقاله حاضر، شبیه سازی عددی میدان جری ان و انتقال حرارت در یک هندسه سه بعدی شامل هشت ردیف جت برخوردی دایروی، جهت خنک کاری یک صفحه داغ با شار حرارتی ثابت، انجام گرفته است. این شبیه سازی با استفاده از سه مدل آشفتگی κ-ε، شامل مدلهای Realizable ، Standard و RNG نیز مدل تنش رینولدز (RSM) با هدف ارزیابی توانائی این مدلها در تخمین ضریب انتقال حرارت صفحه برخورد و تاثیر جریان عرضی بر آن انجام شده است . در نهایت توزیع ضریب انتقال حرارت حاصل از هر مدل بر روی صفحه برخورد، با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است . مقایسه های انجام شده نشان دهنده برتری مدل Realizable κ-ε نسبت به سه مدل آشفتگی دیگر در پیش بینی توزیع ضریب انتقال حرارت صفحه برخورد است.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، ردیف جت برخوردی ، مدلهای آشفتگی ، ضریب انتقال حرارت