شبیه سازی عددی جریان جابه جایی اجباری آشفته درون یک لوله پهن شده با به کارگیری ماده متخلخل در دو آرایش مرزی و مرکزی

در این مطالعه، مقایسه و بررسی جریان و نرخ انتقال حرارت جابه جایی اجباری آشفته درون یک لوله از نوع پهن شده، که ماده متخلخل به طور جزئی یا کامل در دو آرایش متفاوت مرکزی و مرزی قرار گرفته، به صورت عددی و در حالت سه بعدی، مورد نظر است. شرط مرزی حاکم بر دیواره لوله، ثابت بودن دما می باشد. همچنین اثر ضخامت ماده متخلخل و نفوذپذیری، بر نرخ انتقال حرارت و افت فشار، مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج نشان می دهند که در آرایش مرکزی، با افزایش ضخامت ماده متخلخل تا میزان مشخصی، انتقال حرارت افزایش و سپس کاهش یافته ولی در آرایش مرزی با افزایش ضخامت ماده متخلخل تا مقدار مشخص، انتقال حرارت کاهش و سپس افزایش می یابد تا اینکه در حالت کاملاً پر به بیشترین مقدار خود می رسد. پس می توان از آرایش مرکزی به منظور افزایش انتقال حرارت و از آرایش مرزی به عنوان عایق استفاده کرد.