بررسی اهمیت سازو کار مهاجرت گرمایی در مبدل های حرارتی اسفنجی با استفاده از شبیه سازی

مبدل های حرارتی با ساختار اسفنج فلزی مزیت های بالقوه فراوان دارند اما، مهم ترین چالش این گونه مبدل ها تشکیل رسوب ذره یی بر اثر سازوکار مهاجرت گرمایی (ترموفورسیس) است. در این مطالعه عملکرد ترموهیدرولیکی مبدل حرارتی اسفنجی در حالت تمیز، تحت شرایط جابه جایی اجباری، گرادیان دمایی و سرعت های گوناگون، به منظور بررسی وجود یا عدم وجود سازوکار مهاجرت گرمایی، با کمک مدل سازی عددی شبیه سازی و با داده های آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده است. نتایج شبیه سازی عددی نشان می دهد که اختلاف دمای فاز سیال و جامد در ضخامت های مختلف اسفنج ناچیز است. بر این مبنا و با توجه به این که بیشینه نیروی محرکه ی سازوکار مهاجرت گرمایی در حالت تمیز مبدل وجود دارد، می توان گفت که به دلیل تعادل گرمایی بین فاز سیال و جامد، اختلاف دما بین دو فاز ناچیز بوده و در نتیجه در مبدل دارای ساختار اسفنج آلومینیومی، سازوکار مهاجرت گرمایی نقشی در رسوب ریزذرات روی سطوح الیاف تحت شرایط جابه جایی اجباری ندارد.