تحلیل عددی تاثیر محرک پلاسما بر کارایی خنک‌کاری لایه‌ای روی مدل صفحه تخت

در مقاله حاضر، تاثیر محرک پلاسما بر میدان جریان و دما در خنک کاری لایه ای روی مدل صفحه تخت به صورت عددی و با روش حجم محدود بررسی شده است. جریان به صورت دوبعدی، آشفته، تراکم ناپذیر و پایدار در نظر گرفته شده و شبیه سازی های عددی با استفاده از یک شبکه سازمان یافته و غیریکنواخت و مدل آشفتگی کی اِپسیلون رینولدز پایین انجامشده است. مسئله حاضر در زاویه تزریق 35درجه، نسبت طول به قطر سوراخ تزریق 5 و نسبت چگالی 1/2تحلیل شده است. میدان جریان و دما در نسبت دمش ها و ولتاژهای ورودی مختلف موردبررسی قرارگرفته و تاثیر پارامترهای هندسی محرک پلاسما و موقعیت قرارگیری محرک بر کارایی آدیاباتیک خنک کاری لایه ای مطالعه شده است. بر اساس نتایج حاصل، محرک پلاسما بر کارایی آدیاباتیک خنک کاری لایه ای در نسبت دمش های پایین تر موثرتر می باشد و با افزایش ولتاژ اعمالی نیز اثر محرک پلاسما بر خنک کاری لایه ای افزایش می یابد. همچنین با افزایش فاصله قرارگیری محرک نسبت به سوراخ تزریق، اثرگذاری آن بر کارایی کاهش می یابد. برخلاف کارهای مشابه، این مطالعه پارامترهای هندسی محرک پلاسما را نیز بررسی می کند. مطابق نتایج، افزایش ضخامت دیالکتریک باعث افزایش کمی در راندمان خنک کاری می گردد، اما کاهش فاصله طولی الکترودها مقدار متوسط کارایی خنک کاری لایه ای را افزایش می دهد.