Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1392
2
1
gregorian
2013
5
1
13
2
online
1
fulltext
fa
شبیه سازی عددی سردساز لوله ضربانی نوع استرلینگ با ورودی ثانویه
Numerical simulation of a Stirling-type double inlet pulse tube refrigerator
در این مقاله، جهت تجزیه و تحلیل اثرات ورودی ثانویه بر عملکرد سردساز لوله ضربانی نوع استرلینگ یک کد عددی یک بعدی توسعه داده شده است. جهت توسعه کد، معادلات حاکم با فرض گاز کامل و تراکم پذیر به صورت عمومی استخراج شده است؛ به گونه ای که امکان شبیه-سازی جریان در محیط¬های متخلخل و غیرمتخلخل فراهم گردیده است. در گسسته سازی معادلات از گسسته سازی مرتبه دو برای ترم زمانی، طرح بالادست جریان برای تقریب عبارات جریان انتالپی و دمای سطوح و تقریب خطی مرکزی برای فشار روی سطوح و ترم هدایت حرارتی استفاده شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که بکارگیری ورودی ثانویه مناسب موجب بهینه شدن اختلاف فاز دبی جرمی و فشار و افت مناسب دمای سیال در طول لوله ضربانی و در نتیجه موجب افزایش ضریب عملکرد آن می شود. همچنین مینیمم دمای قابل دسترس و ضریب عملکرد سیستم در دمای 80 درجه کلوین با ورودی ثانویه به ترتیب 5/56 درجه کلوین و 0352/0 و بدون استفاده از ورودی ثانویه 3/71 درجه کلوین و 0227/0 بدست می آید.
In this paper a CFD code has been developed to investigate effects of the double inlet on the performance of a Stirling type pulse tube refrigerator. In this respect, set of governing equations have been written in a general form such that all porous and non-porous sections of the system can be modeled. In order to discretize the governing equations, a second order method has been used for time, a second order upwind method for mass, enthalpy flow and temperature in the surfaces of the control volumes and the central differential scheme has been employed for pressure and heat conduction terms. Results show that application of double inlet optimizes the phase shift between velocity and pressure and suitably decreases the fluid temperature along the pulse tube, causing to increase COP of the system. Furthermore, it is observed that a minimum temperature of 56.5 K and COP of 0.0352 @ 80 K is attainable using optimum double inlet; whereas, for a simple refrigerator a minimum temperature of 71.3 K and maximum COP of 0.0227 @ 80 K are concluded.
شبیه سازی عددی,سردساز لوله ضربانی,ورودی ثانویه
Numerical simulation,Double inlet,Pulse tube refrigerator
22
32
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-6209&slc_lang=fa&sid=15
مسعود
عربلو
100319475328460041608
100319475328460041608
No
دانشگاه تربیت مدرس
علی
جعفریان دهکردی
100319475328460041607
100319475328460041607
Yes
دانشگاه تربیت مدرس