بررسی عددی تأثیر محرک پلاسما بر میدان جریان و ضریب انتقال حرارت در یک کانال مسطح

یکی از راه های نوین تولید گردابه به روش فعال به منظور افزایش نرخ انتقال حرارت، استفاده از محرک پلاسما است که به وسیله تزریق مومنتم به لایه مرزی باعث ایجاد اغتشاش در جریان و تولید گردابه می شود. در مقاله حاضر، مشخصه های میدان جریان و دما از قبیل تابع جریان و ضریب انتقال حرارت در یک کانال مسطح تحت شار حرارتی ثابت، بدون حضور و همچنین تحت تاثیر محرک پلاسما در شرایط دو بعدی، آشفته، تراکم ناپذیر و پایدار به روش حجم محدود به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی رینولدزهای مختلف جریان ورودی در ولتاژهای متفاوت در نظر گرفته شده است و محرک پلاسما در وسط ناحیه تحت شار حرارتی قرار داده شده است و تاثیر آن بر تابع جریان و ضریب انتقال حرارت مشاهده شده است. در ابتدا نتایج عددی حاضر با نتایج عددی برای یک کانال مسطح مقایسه شده که از تطابق مناسبی برخوردار می باشد. نتایج عددی نشان می دهد که در یک رینولدز مشخص، با افزایش ولتاژ ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد، اما در یک ولتاژ ثابت با افزایش سرعت ورودی جریان، ضریب انتقال حرارت تا رینولدز 250 نرخ صعودی و پس از آن به دلیل کاهش اثر گردابه حاصل از پلاسما سیر نزولی دارد. همچنین سرعت جریان ورودی بر روی ابعاد گردابه تولید شده تاثیرگذار می باشد. طبق نتایج به دست آمده می توان یک حالت بهینه بین ولتاژ اعمالی و رینولدز جریان ورودی یافت.