مطالعه عددي انتقال حرارت جريان آرام فوق بحراني در هندسه‌ حلقوي

Numerical investigation of laminar heat transfer in an annulus at supercritical pressure

در اين مقاله انتقال حرارت دي اكسيد كربن فوق بحراني در يك كانال حلقوي در رينولدزهاي پايين به صورت عددي بررسي مي‌گردد. معادلات مومنتوم، پيوستگي و انرژي همزمان به كمك نرم‌افزار فلوئنت در محدوده رينولدز 1500-250 و دماي ورودي 325- 298 كلوين حل مي شود كه هدف درك رفتار گرمايي و هيدروديناميكي جريان سيال در شرايط مختلف مي باشد. در تمامي حالات در اين مقاله كربن دي اكسيد در فشار فوق بحراني (MPa)9.52 وارد كانال حلقوي با ديوار خارجي عايق و ديوار داخلي داراي شار حرارتي ثابت مي شود. به منظور محاسبه‌ي توزيع سرعت و دماي جريان فرم گسسته‌ي معادلات حاكم با روش حجم محدود به دست آمده و با الگوريتم سيمپل حل شده است. بر اساس نتايج به دست آمده با افزايش شار حرارتي و كاهش شار جرمي انحراف نمودار سرعت به سمت ديوار گرم بيشتر مي­شود و در رينولدزهاي كمتر كه نيروي شناوري نيروي غالب است نرخ انتقال حرارت افزايش مي يابد.

In this paper, heat transfer of supercritical carbon dioxide in an annular channel at low Reynolds numbers is investigated numerically. Navier-Stokes equation, continuity and energy to help the Fluent software and inlet temperature in the range of 325- 298 K Reynolds 1500-250 solutions that aim to understand the behavior of thermal and hydrodynamic flow conditions are different. In all cases in this article supercritical carbon dioxide pressure (MPa) 9.52 annular channel into the outer wall and internal wall insulation has proved to be heat flux. To calculate the flow velocity and temperature of the discrete form equations obtained by finite volume method and SIMPLE algorithm is solved.