مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

کنترل دما و جدایش جریان درلوله های U شکل با استفاده از محرک پلاسمایی DBD

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد/دانشگاه حکیم سبزواری
2 عضو هیئت علمی دانشگاه حکیم سبزواری/دانشگاه حکیم سبزواری
چکیده
در جریان‌های با رینولدز بالا داخل لوله‌های U شکل پدیده‌ی جدایش در قسمت انحنای لوله‌ها رخ می‌دهد که موجب افت فشار و در حالت‌های همراه با انتقال حرارت موجب افزایش نامطلوب دمای سطح در آن ناحیه می‌شود این افزایش دما به علت کاهش نرخ انتقال حرارت از سطح به سیال روی می‌دهد که در کاربردهای صنعتی علاوه بر کاهش انتقال حرارت موجب تخریب سطح لوله‌ها می‌گردد. در کار حاضر حذف شدن ناحیه‌ی جدایش به وسیله‌ی نیروی حجمی ایجاد شده توسط محرک‌های پلاسمایی و به واسطه‌ی آن کاهش ماکزیمم دمای رخ داده در این ناحیه و همچنین تغییرات عدد پکلت مورد شبیه‌سازی قرار گرفته است. برای این منظور محرک‌های پلاسمایی kV5, kV12و kV19 با تابع ولتاژ مربعی داخل لوله‌ی U شکل در سه جریان با رینولدزهای 3000،‌‌ 4500و 6000 قرار داده شده‌اند تا میزان تاثیر عملگر بر روی کنترل جدایش و ماکزیمم دمای رخ داده در این نقطه بررسی شود. محاسبات با استفاده از مدل پیشنهادی سوزن با روش حل عددی به صورت وابسته به زمان انجام شده است و نتایج در طول زمان عملکردی 0تا50 گزارش شده است. نتایج نشان می‌دهد ماکزیمم دمای سطح که در ناحیه‌ی جدایش رخ می‌دهد در حضور عملگرهای پلاسمایی نزدیک این منطقه کاهش قابل توجهی دارد که به علت حذف و تغییر منطقه جدایش می‌باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Flow separation and temperature control in U- shape tube by using DBD plasma actuator

نویسندگان English

Sohrab Khanian 1
Niki Rezazadeh 2
چکیده English

In flows with high Reynolds inside the U-shaped tubes separation phenomenon occurs in the curvature of tubes that causing pressure loss and in conditions associate with heat transfer causes undesirable increase surface temperature in that region. Due to reduced heat transfer rate from surface to fluid temperature increase occurs that in industrial applications in addition to reduce heat transfer causes damage to surface pipes. in the present study, elimination of the separation zone through body force created by plasma actuators and because it reduce the maximum temperature occurred in this region and changes the Peclet number is simulation in this region. For this purpose, the plasma actuators 5kV, 12kV and 19kV with square voltage function inside U-shaped tube in the three streams with Reynolds 3000, 4500 and 6000 have been placed to Influence of actuators on separation control and maximum temperature occurred at this point be investigated. Calculations with using of proposed model of Suzen with time-dependent numerical procedure has been done. And results during time performance of 0 to 50 have been reported. The results shows that maximum surface temperature that occurs in the region of separation in the presence of plasma actuator near this region has a significant reduction that is due to the elimination and change separation region.

کلیدواژه‌ها English

DBD Plasma actuator "
" Flow separation"
" Surface temperature"
" Solve Time dependent"
" Active flow control