مطـالعه تجـربی جریـان خـارجی روی صفـحه تخـت و جـریان داخـل لـولـه، تحریک شده با موانع

با قرار دادن مانع با ابعاد و فواصل متفاوت در لایه مرزی، اثر چهار عامل نقطه سکون، جت سیال درون لایه مرزی، گردابه ها و جدایش لایه مرزی را در میزان افزایش یا کاهش ضریب انتقال حرارت متوسط صفحه تخت، و همچنین تغییر ضریب اصطکاک متوسط در ناحیه تحریک شده مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه برای بررسی جریان خارجی اثر تحریک جریان با موانع مربعی و چهارگوش بهینه سازی شده اند. در فواصل متفاوت درون لایه مرزی، بر روی تغییرات ضریب اصطکاک و سپس انتقال حرارت به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. جهت انجام آزمایشات از تونل باد به ابعاد 30×30×200 سانتیمتر و المنتهای حرارتی جهت ایجاد حرارت با شار ثابت استفاده شده است. نتایج نشان می دهند هر دو مانع اثر مطلوبی بر تغییر ضرایب انتقال حرارت واصطکاک در ناحیه تحریک دارند. با افزایش فاصله موانع از 0 تا 6 میلیمتر از صفحه، میزان ضریب انتقال حرارت متوسط تا فاصله 2میلیمتر افزایش یافته و همزمان ضریب اصطکاک کاهش می یابد، و پس از آن ضریب انتقال حرارت رو به کاهش و همزمان ضریب اصطکاک افزایش را، تجربه می کند. مانع چهارگوش بهینه شده در شرایط مشابه اثر بهتری نسبت به مانع مربعی بر افزایش ضریب انتقال حرارت و کاهش ضریب اصطکاک دارد. در جریانهای داخلی مغشوش برای بررسی اثر تحریک از یک مبدل دو لوله در آزمایشگاه استفاده شده است. از موانع مارپیچ و حلقه برای تحریک جریان داخلی در داخل لوله در مبدل استفاده گردید. نتایج نشان می دهد که مانع مارپیچ با در نظر گرفتن همزمان تبادل حرارت و ضریب اصطکاک بر مانع حلقه برتری دارد. همچنین از موانع مخروط، دیسک، رینگ تخت ضخیم و نازک برای تحریک جریان در سمت هوا استفاده شده است. تحقیقات نشان داد که مانع رینگ تخت نازک، بهترین اثر تحریک را در مقایسه با سایر موانع دارد. در نهایت راندمان تحریک موانع مارپیچ، حلقه و رینگ تخت نازک با یکدیگر مقایسه شده اند.