مطالعه عددی اثر موقعیت فین بر انتقال حرارت جابجایی اجباری درون یک کانال در حالت جریان آشفته

یکی از روش های موثر برای انتقال حرارت، استفاده از فین ها می باشد. در این پژوهش، اثر پنج هندسه مختلف فین بر انتقال حرارت جابجایی اجباری جریان آشفته درون یک کانال شیبدار به صورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم بر حرکت سیال و انتقال حرارت، به وسیله روش حجم محدود گسسته و حل شده اند. هچنین برای ارتباط سرعت و فشار از روش سیمپل استفاده شده است. مدل سازی جریان آشفته با استفاده از مدل آشفتگی صورت گرفت. ابتدا استقلال حل عددی از شبکه محاسباتی و اعتبارسنجی نتایج عددی در مقایسه با نتایج تجربی و عددی سایر پژوهشگان، مقایسه شد. سپس هندسه های در نظر گرفته شده برای فین شامل، مثلث با زوایای مختلف، ذوزنقه، مربع و مستطیل مورد بررسی قرار گرفت. برای این هندسه ها، نتایج عددی برای بردار سرعت، فشار، دمای سیال ارایه شده است. در انتها نتایج انتقال حرارت با تحلیل عدد ناسلت مطالعه شده و مقایسه ای میان هندسه های مختلف انجام شده است. مشاهده شد فین مثلثی با زاویه 60 نسبت به فین 90 درجه ناسلت بیشتری داشته و در مجموع نیز فین های ذوزنقه ای بیشترین مقدار ناسلت را نسبت به سایر فین ها داشته است.همچنین مشاهده شد ماکزیمم ضریب فشار را فین مثلثی با زاویه 60 درجه دارد و افت فشار ناشی از فین در مربع و ذوزنقه بیشترین مقدار را دارا می باشد.