تحلیل عددی تاثیر محرک پلاسما بر میدان جریان و انتقال گرمای همرفت طبیعی در کانال‌های عمودی با دیواره دندانه‌دار

در تحقیق حاضر تاثیر استفاده از محرک پلاسما تخلیه دی‌الکتریک سطحی بر انتقال گرمای همرفت طبیعی در چهار کانال عمودی با دیواره صاف، دندانه‌دار مستطیلی، دندانه‌دار ذوزنقه‌ای و دندانه‌دار مثلثی به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت بررسی تاثیر استفاده از محرک پلاسما و هندسه کانال، تغییرات عدد ناسلت موضعی، تغییرات نسبت عدد ناسلت میانگین و شاخص ارزیابی عملکرد بر میدان جریان و انتقال گرما مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. نتایج حاکی از آن است که با افزایش ولتاژ، عدد ناسلت متوسط برای تمام کانال‌ها افزایش می‌یابد. به عنوان نمونه در عدد رایلی 105، با افزایش ولتاژ از 6 کیلوولت به 10 کیلوولت، نسبت عدد ناسلت متوسط به ترتیب 89.11، 96.47، 102.50 و 96.62 درصد برای کانال‌های عمودی صاف، دندانه مستطیلی، دندانه ذوزنقه‌ای و دندانه مثلثی افزایش می‌یابد. همچنین شاخص ارزیابی عملکرد در حضور محرک پلاسما برای تمام کانال‌های عمودی در تمامی شرایط مقداری بزرگ‌تر از 1.25 دارد که نشان‌دهنده موثر بودن اعمال محرک پلاسما بر راندمان گرمایی جریان همرفت طبیعی درون کانال‌های صاف و دندانه‌دار می‌باشد.

numerical investigation of effect of plasma actuator on the flow and natural convection heat transfer through the vertical channels with corrugated wall

in this study, the effect of dbd plasma actuator on natural convection heat transfer enhancement in four vertical channels with the smooth wall, rectangular corrugation, trapezoidal corrugation and triangular corrugation has been numerically studied. in order to investigate the effect of using a plasma actuator and channel geometry, local nusselt number, variations of average nusselt number ratio, and performance evaluation criterion on the flow field and heat transfer are studied. the results show that increasing voltage increases the average nusselt number for all channels. for example, in rayleigh number 105, by increasing voltage from 6 kv to 10 kv, the average nusselt number ratio is 89.11, 96.47, 102.50, and 96.62% for vertical channels with smooth, rectangular corrugationwall, trapezoidal corrugation wall, and triangular corrugation wall, respectively. also, the performance evaluation criterion in thepresence of the dbd plasma actuator for all vertical channels has a value higher than 1.25 in all conditions, which indicates theeffectiveness of the dbd plasma on the thermal efficiency of the natural convection heat transfer in smooth and corrugatedchannels.