عنوان طرح پژوهشي: «بررسي هيدرو ديناميک و ضريب انتقال حرارت اطراف سطوح غوطه‌ور در بسترهاي شارنيده گاز - جامد با استفاده از CDF»

مجري طرح: دکتر سيد حسين حسيني  استاد تمام دانشگاه ايلام

   در اين  پژوهش، يک مطالعه‌ي  عددي به منظور بررسي هيدروديناميک و ضريب انتقال حرارت سطوح  غوطه‌ور  به  بستر در يک بستر حبابي شارانيده، با استفاده از روش ديناميک سيالات محاسباتي (CDF) انجام گرفته است. شبيه‌سازي با استفاده از ديدگاه دو سيالي اولرين ترکيب، با  نظريه  جنبشي جريان دانه‌اي انجام گرفته است.

 در ابتداي پژوهش، يک مرور کلي بر پژوهش ‌هاي پيشين انجام گرفته تجربي و عددي در اين زمينه انجام گرفته است. سطوح غوطه‌ور مورد استفاده در شبيه‌سازي، دو سطح کروي و استوانه‌اي عمودي بوده، که شرايط هندسي و عملياتي به منظور انجام اعتبارسنجي، مطابق با آزمايش تجربي تنظيم شده است. يکي  از موارد مهم در شبيه‌سازي  اين  بسترها، استفاده از مدل مناسب هندسي مي‌باشد. در ابتدا به منظور  بررسي رفتار هيدروديناميکي بستر، سه مدل مختلف سه بعدي، دو بعدي مسطح و دو بعدي متقارن محوري مورد  بررسي قرار گرفته است، که نتايج حاکي از اين هستند، در چنين  بسترهايي با قطر کم  به نسبت ارتفاع آنها و شرايط ايجاد اسلاگ، با حباب‌هاي درشت، که سطح بالايي از بستر را فرا مي‌گيرد، رفتار تقريباً متقارن حرارتي نيز مورد تحليل قرار گرفته و براي محاسبه ضريب انتقال حرارت سطوح  به بستر از دو روش متفاوت  استفاده شده است و همچنين شبيه‌سازي هم براي دو بعدي مسطح و هم براي دو بعدي متقارن محوري انجام گرفته است. نتايج حاکي از اين هستند، عليرغم اختلاف اندک نتايج شبيه‌سازي هيدروديناميکي در دو حالت دو بعدي مسطح و دو بعدي متقارن محوري، نتايج ضريب انتقال حرارت با استفاده از اين دو مدل اختلاف چشم‌گيري دارند. همچنين با استفاده از دو روش متفاوت براي ضريب انتقال حرارت، نتايج خيلي متفاوتي به دست مي‌آيد. بنابراين در چنين سيستم‌هايي براي بررسي ضريب انتقال حرارت براي دو سطح غوطه ور، نتايج نشان مي‌دهد، مانع کروي ضريب انتقال حرارت بالاتري دارد. در نهايت، با مقايسه نتايج شبيه‌سازي، حاصل استفاده از مدل پيشنهاد شده با داده‌هاي تجربي، مطابقت خوبي ديده مي‌شود.