رضا بیگزاده

در این تحقیق، عملکرد حرارتی-هیدرولیکی کانال های زیگزاگ و مارپیچ با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه در محدوده رینولدزهای 24000 تا 40000، برای دمای دیواره ثابت 353 کلوین و دمای سیال آب ورودی 298 کلوین انجام شد. مدلسازی توسط مدل کا-اپسیلون صورت گرفت. قطر کانال ها برابر 1 سانتی متر و زاویه خم کانال زیگزاگ نسبت به افق 45 درجه و در کانال مارپیچ نسبت شعاع لوله به انحنای لوله برابر 157/0 بود. پس از مدلسازی، خروجی مدل ها مورد بررسی قرار گرفت و گرادیان های فشار، دما، سرعت و شدت آشفتگی در دو کانال مقایسه و تحلیل شدند. در هردو کانال تعداد گام ها 10 عدد بود و طول مسیر جریان در گام ها برابر 20 سانتی متر و در کل طول کانال ها باهم برابر و 2/2 متر بوده است. در مقایسه ها مشخص شد که گرادیان متغیرهای ذکر شده در کانال زیگزاگ بیشتر از کانال مارپیچ بوده است. بیشترین اختلاف گرادیان بین دو کانال مربوط به گرادیان متغیر فشار بود. افت فشار در کانال زیگزاگ در محدوده رینولدز 24000 تا 40000، در حدود 03/3 تا 4/3 برابر کانال مارپیچ مشاهده شد، که این امر یک ویژگی منفی مهم برای کانال زیگزاگ بود. از طرفی، دمای سیال خروجی در کانال های زیگزاگ، بین 13/0 تا 95/0 کلوین بیشتر از دمای سیال خروجی کانال مارپیچ مشاهده شد، که یک امتیاز مثبت برای کانال زیگزاگ محسوب می شود.