شبیه سازی عددی لوله حرارتی رسانایی متغیر با مخزن سرد با رویکرد جریان تک فازی

یکی از مشکلات اساسی در شبیه سازی لوله های حرارتی بالا بودن هزینه محاسباتی و زمان اجرای آن ها است که عملا فرآیند مطالعه پارامتری را مختل می کند. در اینجا برای حل مشکل مذکور از یک مدل با چند جریان تک فاز به جای استفاده از مدل جریان چند فازی استفاده شده است. در حقیقت با اعمال یک مجموعه شرط داخلی و همچنین عبارت های منبع معادلات مربوط به جریان های تک فاز مایع و تک فاز بخار با یکدیگر کوپل شده و حل می شوند. با انجام یک مجموعه مطالعه پارامتری روی لوله حرارتی رسانایی متغیر با مخزن سرد، میزان تاثیر عوامل مختلف از جمله نرخ حرارت ورودی، دمای مدفن حرارتی، جرم گاز غیرقابل چگالش روی عملکرد این تجهیز مشخص شده است. برای لوله حرارتی رسانایی متغیر بررسی شده نتایج عددی نشان می دهد که دمای مدفن حرارتی بیشترین تاثیر را بر توزیع دمای متوسط دیواره، ضریب انتقال حرارت کلی، طول فعال چگالنده و دمای متوسط آن دارد؛ به طوری که در هر مرحله افزایش دمای مدفن حرارتی به میزان (K) 10، دمای متوسط دیواره به میزان (K) 6/4، ضریب انتقال حرارت کلی به میزان (W/ (m2.K)) 170/6، طول فعال چگالنده در حدود (mm) 48 و دمای متوسط آن (K)6/6 افزایش می یابد. بالاترین میزان رشد مقاومت حرارتی با افزایش تخلخل حاصل می شود؛ در هر مرحله افزایش تخلخل به میزان0/25، مقاومت حرارتی (K/W) 15/6 افزایش می یابد که به دلیل کاهش رسانایی حرارتی موثر فتیله است.