بررسی جریان مایع در محیط متخلخل لوله حرارتی در شرایط دو بعدی ، لایه ای و پایدار
چکیده
لوله گرمایی وسیله ای برای انتقال حرارت با ضریب هدایت گرمایی خیلی بالا می باشد که انرژی گرمایی را به وسیله تبخیر و میعان یک سیال عامل با افت دمای ناچیز منتقل می کند. هنگامی که گرما به اواپراتور می رسد سیال عامل تبخیر می شود و یک گرادیان فشار در لوله ایجاد می کند. این گرادیان فشار باعث می شود بخار در طول لوله حرکت کند تا به کندانسور برسد. در کندانسور بخار میعان شده، گرمای نهای تبخیر آن آزاد می شود. سپس سیال عامل توسط فشار مویینگی از درون فتیله به اواپراتور باز می گردد. فشار مویینگی درون فتیله بر اثر کشش سطحی سیال عامل و تغییرات انحناء سطوح تماس مایع و بخار در اواپراتور و کندانسور ایجاد می شود. عوامل مختلفی وجود دارند که در انتقال حرارت لوله گرمایی ایجاد محدودیت می کنند. در این پایان نامه جریان مایع در محیط متخلخل لوله گرمایی مدلسازی و تحلیل شده است. فرض شده که جریان مایع به صورت دائمی، دو بعدی و لایه ای باشد و از نیروهای حجمی صرفنظر گردیده است، علاوه بر آن فتیله نیز ایزوتروپیک و همگن در نظر گرفته شده است. در این مسأله از روش عددی حجم محدود و الگوریتم سیمپل استفاده شده است و برای حل معادلات جداسازی شده حاکم، الگوریتم ماتریس سه قطری به صورت خط به خط در جهت محوری و شعاعی مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل با نتایج روش تحلیلی مقایسه شده و سپس اثر پارامترهای مختلف مانند توان حرارتی لوله گرمایی و محدودیت مویینگی، ضخامت فتیله، تخلخل فتیله و ضریب هدایت گرمایی موثر فتیله بررسی گردیده است.