تحلیل و بهینه سازی جابجایی حرارت در کانال های موجداربا نگاهی نو به مدلسازی هندسی آن ها

شکل مجرای جریان از طریق تاثیری که بر رفتار جریان سیال دارد، بر پدیده جابجایی حرارت اثر می گذارد. در این پژوهش به بررسی جریان سیال آرام و پایدار درون یک کانال با دیواره های موجدار پرداخته می شود. اگر کانال متشکل از یک واحد تکرار شونده در طول مسیر باشد، شکل این واحد را در حالت کلی می توان ترکیبی از یک دیفیوزر و یک نازل فرض کرد. در این مقاله اثر چند پارامتر هندسی این نازل ها و دیفیوزرهای فرضی نظیر طول/شکل دیواره و میزان عدم تقارن، بر افت فشار سیال و نرخ جابجایی حرارت در یک کانال دو بعدی مطالعه شده است. جریان داخلی، لزج و غیرقابل تراکم و عدد رینولدز 200 در نظر گرفته شده است. مطالعه انجام شده حاکی از آن است که افزایش طول نازل نسبت به دیفیوزر در یک واحد تکراری در امتداد کانال باعث افزایش عدد نوسلت متوسط شده ولی عدم تقارن دیواره ها بسته به میزان آن ممکن است باعث کاهش یا افزایش عدد نوسلت شود. به طور کلی در رینولدزهای پایین، تغییر شکل دیواره ها مکانیزم موثری برای افزایش نرخ انتقال حرارت نیست. درعین حال، با انتخاب مناسب پارامترهای هندسی نازل و دیفیوزر در یک واحد طولی کانال می توان نرخ جابجایی حرارت را افزایش داد. یک الگوریتم ژنتیک بهینه یابی به همین منظور معرفی و در حل یک مسئله نمونه به کار گرفته شده است.