شبیه سازی جریان دوغابی در شرایط غیر همدما و بررسی اثرات مختلف انتقال حرارت در آن

انتقال حرارت از یک سطح جامد به سوسپانسیون مایع جامد در انتقال عمودی یا افقی در طراحی مبدل های حرارتی، خشک کن ها، بستر های سیال و خط لوله دوغاب ها مهم می باشد. جریان سوسپانسیون غلیظ در بسیاری از فرایندهای شیمیایی به صورت یک دوغاب همراه با حمل و نقل همزمان مواد جامد به کار می رود. هرگونه تلاش برای طراحی یک جریان دوغاب نیازمند شناخت دانش ویژگی های آن از جمله، نرخ انتقال حرارت می باشد. ذراتی که در جریان سوسپانسیون مایع جامد هستند، بسته به سرعت و غلظت شان باعث افزایش نرخ انتقال حرارت می شوند. در این مطالعه با استفاده از نرم افزار ansys14 شبیه سازی انتقال حرارت سوسپانسیون مایع جامد در جریان آرام ، در دو حالت شرط مرزی دیواره ی دما ثابت و شار حرارتی ثابت ، در یک کانال دوبعدی انجام شده است و ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت به عنوان تابعی از سرعت جریان و غلظت حجمی دوغاب به دست می آید. برای صحت نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج موجود برای آب خالص با رابطه تئوری سیدر – تیت مقایسه گردیده و توافق خوبی بین آن ها مشاهده شد. طی این شبیه سازی مشاهده می شود که در حالت شرط مرزی دیواره دمای ثابت و شار حرارتی ثابت ، با افزایش سرعت و غلظت حجمی دوغاب ، ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت افزایش می یابد. همچنین با افزایش دمای ثابت دیواره، ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت کاهش و با افزایش شار حرارتی ثابت دیواره ، افزایش می یابد. افزایش انتقال حرارت باعث بهبود عملکرد سیستم های حرارتی از جمله مبدل های حرارتی می گردد و هزینه های سیستم و تقاضای انرژی راکاهش می دهد.