تحلیل عددی قدرت جریان ثانویه ناشی از محرک الکتروهیدرودینامیک در یک کانال مسطح

در مقاله حاضر، تاثیر جریان ثانویه ناشی از محرک الکتروهیدرودینامیک بر شار ورتیسیتی، به عنوان معیار قدرت جریان ثانویه و گردابه‌های ناشی از آن درون یک کانال مسطح به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای حل معادلات میدان‌های الکتریکی، جریان و دما از روش حجم محدود استفاده شده است. در این مطالعه، تاثیر پارامترهای موثر بر پدیده الکتروهیدرودینامیک از قبیل عدد رینولدز، ولتاژ اعمالی و آرایش الکترود تزریق‌کننده بر شار ورتیسیتی و همچنین رابطه بین جریان و انتقال حرارت سیال با شار ورتیسیتی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که در حضور میدان الکتریکی، با افزایش عدد رینولدز جریان ورودی، ابعاد گردابه‌های اولیه ناشی از باد کرونا و شار ورتیسیتی بی‌بعد کاهش می‌یابد. همچنین مشاهده شده که با افزایش ولتاژ، ابعاد گردابه‌های اولیه و ثانویه ناشی از باد کرونا و شار ورتیسیتی بی‌بعد افزایش می‌یابد. نتایج حاکی از آن است که رفتار ضریب افزایش انتقال حرارت بی‌بعد کاملاً مشابه و وابسته به ضریب افزایش شار ورتیسیتی بی‌بعد می‌باشد. همچنین، با نزدیک ‌شدن الکترود تزریق‌کننده به ورودی کانال نسبت به موقعیت الکترود نزدیک به خروجی کانال، شار ورتیسیتی بی‌بعد متوسط و ضریب افزایش انتقال حرارت متوسط، به ترتیب 27.9 و 17.9 درصد افزایش می‌یابد.

Numerical Analysis of Secondary Flow Strength Induced by Electrohydrodynamic Actuator Through a Smooth Channel

In this paper, the effect of the secondary flow induced by the electrohydrodynamic actuator is numerically investigated in the vorticity flux, as a criterion for the secondary flow strength, and the electrohydrodynamic vortices through a smooth channel. In this study, the influence of effectiveness parameters of the electrohydrodynamic as the Reynolds number, applied voltage and the arrangement of the emitting electrode on the vorticity flux, and also relationship between flow and heat transfer characteristics with the vorticity flux are evaluated. The results indicated that in presence of electric field, by increasing the Reynolds number, dimension of the upstream electrohydrodynamicinduced vortices and the vorticity flux are decreased. Also, it is obvious that by increasing the applied voltage, the dimension of the electrohydrodynamicinduced vortices and the vorticity flux are increased. According to numerical results, the heat transfer enhancement is completely depending on the vorticity flux. Also, by changing of the emitter arrangements, the nondimension average vorticity flux and the average heat transfer enhancement are changed. It is shown that with decrease of the distance between emitter electrode and inlet of channel, the nondimension average vorticity flux and the average heat transfer enhancement are increased 27.9% and 17.9%, respectively.