بررسی عددی تاثیر تزریق حباب بر بهبود انتقال حرارت از استوانه گرم شده

افزایش انتقال حرارت در مبادله کن های گرما از عوامل کلیدی در بهبود عملکرد سیستم‌های صنعتی و انرژی به شمار می‌رود. در این مقاله، به بررسی عددی اثر تزریق حباب‌های هوا بر انتقال حرارت در یک مبادله‌کن گرما پرداخته می شود. این مبادله کن گرما شامل یک مخزن آب سرد بوده که داخل آن لوله گرم با دمای ثابت قرار داشته و حباب‌ها از کف مخزن به داخل سیال تزریق می شوند. مخزن اتمسفریک بود و دارای سطح آزاد می باشد. نتایج نشان می‌دهند که تزریق حباب باعث حرکت سیال نزدیک استوانه گرم شده و نهایتا تاثیر بر لایه مرزی حرارتی و توزیع یکنواخت داخل مخزن دارد. شکل و مسیر حرکت حباب های تزریق شده متفاوت بوده که موجب نوسانات در عدد ناسلت متوسط کلی و دمای متوسط مخزن می شوند. تزریق حباب موجب افزایش چشمگیر عدد ناسلت متوسط کلی نسبت به حالت جابجایی طبیعی می شود. تزریق حباب باعث تغییر شکل سطح آزاد و ایجاد امواج سطحی شده که به افزایش تبادل حرارت بین دو سیال آب و هوا کمک می کند.