تحلیل عددی جریان مغشوش هوا در بین ارایه های مختلف الوارهای چوب به همراه مشخصات انتقال حرارت و جرم در حالت وجود فاصله جانبی هنگام خشک کردن در کوره ثابت

خشک کردن در صنعت در موارد مختلفی همچون صنایع کاغذ و چوب ، مواد غذایی ، محصولات کشاورزی و ... به چشم می خورد. اهمیت این موضوع وقتی مشخص می شود که بدانیم مجموع این فرآیندها 9-25% از انرژی صنعتی ملی را در کشورهای توسعه یافته به خود اختصاص می دهد. با توجه به تحقیقات متعددی که در زمینه خشک سازی مواد و اجسام در انواع رژیم های آرام و مغشوش ، جابجایی های آزاد یا اجباری در حالتهای دو یا سه بعدی و در مختصاتهای مختلف ارائه شده ، در مورد خشک سازی چوب پژوهش های تجربی صورت گرفته که تحقیق جاری در ادامه ی پژوهش های قبلی بوده و ارائه دهنده ی حل عددی برای رژیم مغشوش جریان هوای گذرنده از میان آرایه هایی از الوارهای چوب می باشد. فواصل افقی و عمودی بین آرایه های چوب نقش مهمی در ضرایب انتقال جرم و حرارت دارند. به همین منظور در تحقیق جاری به بررسی اثر تغییرات این فواصل بر روی ضرایب انتقال حرارت و جرم ، افت فشار مسیر جریان هوا و میزان نوسلت موضعی روی سطوح الوار های چوب در اعداد رینولدز متفاوت پرداخته شده است. بعد از ارائه ی توضیحات مختصری در فصل اول در مورد اهمیت خشک کردن چوب، روش های صنعتی مختلف آن و مقایسه ی آن ها با یکدیگر، در فصل دوم جریان های آشفته به تفصیل توضیح داده شده و علاوه بر ارائه ی مدل های مغشوش مختلف موجود در نرم افزار فلوئنت، روش های مدل سازی نواحی نزدیک دیواره ها و لایه های مرزی جریان های آشفته شرح داده شده و نهایتاً فرمول بندی توابع دیوار و پروفیل های تحلیلی جریان در نزدیکی مرزهای جامد، ارائه شده است. در فصل سوم، دامنه ی حل، شرایط مرزی حاکم بر آن،شبکه بندی آن ، روش حل و فرضیات مسئله توضیح داده شده اند و در انتهای فصل نیز به بررسی و مقایسه ی ضرائب انتقال حرارت در دو حالت، یکی با استفاده از دمای ورودی مجرا و دیگری با بکارگیری دمای متوسط محاسبه شده توسط کد کامپیوتری موجود در پیوست، پرداخته شده است. در چهارمین فصل نتایج مربوط به بررسی های مختلف بر روی ضرایب انتقال حرارت و همچنین نتایج مربوطه به اثر افزودن و تغییر طول فواصل جانبی افقی و عمودی بین الوار های چوب، بر میزان نرخ انتقال حرارت و افت فشار مجرا ارائه شده است و نهایتاً فواصل جانبی بهینه مورد بررسی قرار گرفته اند. این پژوهش نه تنها در مورد فرآیند خشک کردن الوارهای چوب مفید است، بلکه در خنک سازی قطعات الکترونیکی و سایر موضوعات انتقال حرارتی مشابه نیز کاربرد خواهد داشت. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که افزایش طول فواصل جانبی باعث افزایش نرخ کل انتقال حرارت ازتمام الوارها و همچنین سبب افزایش تدریجی افت فشار درون مجرا می شود. افزایش عدد رینولدز نیز بر افزایش نرخ کل انتقال حرارت تأثیر گذار بوده و از طرف دیگر، عاملی در افزایش ناگهانی افت فشار به حساب می آید. کاهش طول فاصله ی عمودی بین الوارهای چیده شده علاوه بر افزایش نرخ کل انتقال حرارت ، در کاهش ابعاد فضای اشغال شده توسط الوارهای درون کوره موثر است. این در صورتی است که کاهش این طول مشابه با دو مورد مذکور، باعث افزایش افت فشار شده و این امر از عوامل موثر در اتلاف انرژی می باشد. در ادامه با توجه به مقادیر شیب منحنی های نرخ انتقال حرارت بر حسب طول فواصل جانبی و مقادیر بدون بعد شده ی مشابه و همچنین زمان مورد نیاز جهت خشک نمودن الوار ها ، به بررسی فاصله ی جانبی بهینه پرداخته شده است.