بررسی تجربی تاثیر میدان الکتریکی قوی بر انتقال حرارت درون محفظه های پره دار

بهبود میزان انتقال حرارت سبب افزایش بازده مبدلها و کاهش حجم و وزن آنها می گردد. تکنیک های افزایش انتقال حرارت به دو گروه فعال و غیرفعال دسته بندی می شوند. استفاده از تاثیر اعمال میدان الکتریکی درون محفظه پره دار در پژوهش حاضر ترکیب تکنیک های فعال و غیرفعال افزایش انتقال حرارت است که کاربردهای مهندسی فراوانی دارد. تمامی مطالعات قبلی مشابه در زمینه ی تاثیر میدان الکتریکی بر انتقال حرارت یا اختصاراً ehd روی افزایش انتقال حرارت از صفحات تخت درون کانال یا محفظه متمرکز بوده است. پژوهش حاضر به بررسی تجربی افزایش انتقال حرارت متاثر از میدان الکتریکی درون محفظه هایی که یک وجه رسانای حرارتی و الکتریکی پره دار و پنج وجه عایق حرارتی و الکتریکی دارد، می پردازد. ابعاد مقطع محفظه 20 15 سانتی متر و ارتفاع آن 15 سانتی متر است. ضخامت صفحه ی رسانای پره دار مسی 3 میلی متر است. محفظه در سه حالت تک پره، سه پره و هفت پره بررسی شده است. ضخامت پره ها در مقطع عرضی یکنواخت است. وجه مقابل به صفحه ی پره دار دارای روزنه ای به ارتفاع 5/7 سانتی متر است و محل روزنه در پایین، وسط و بالای دیواره قابل تغییر است. در بیرون محفظه و پشت صفحه مسی یک گرمکن الکتریکی صفحه ای قرار دارد. برای اعمال میدان الکتریکی در درون محفظه از الکترودهای سیمی استفاده شده است. موقعیت الکترودها نسبت به پره ها قابل تغییر است. تاثیر میدان الکتریکی بر انتقال حرارت برای محدوده ای از ولتاژها بررسی شده است. زمانی که میدان الکتریکی غیر یکنواخت به یک سیال دی الکتریک نظیر هوا اعمال می شود، تخلیه ی الکتریکی اتفاق می افتد و معمولا یون ها در اطراف الکترودی که شعاع انحنای کمتری دارد تولید می شوند و به سمت الکترود با بار مخالف تحت تاثیر میدان الکتریکی متناسب با گرادیان موضعی میدان شتاب می گیرند. با حرکت این توده ی یونی مومنتوم به سیال منتقل می شود و توده ی سیال نیز شروع به حرکت می کند. ایجاد این پویایی در سیال باد یونی یا کرونا نامیده می شود. انتقال حرارت با افزایش جریان و ولتاژ اعمالی افزایش می یابد. اعمال میدان الکتریکی درون محفظه ی روزنه دار وقتی روزنه در بالای محفظه قرار دارد، بیشترین افزایش را بر ضریب انتقال حرارت دارد. بیشترین انتقال حرارت برای تمامی مدل ها وقتی الکترود در منتهاالیه پره است اتفاق می افتد. افزایش فاصله ی بین الکترودهای سیمی و صفحه ای در حالی که جریان الکتریکی ثابت است، سبب افزایش انتقال حرارت می گردد. در تعداد بالاتر پره تاثیر کرونای مثبت بیشتر از کرونای منفی است.