Rendimiento Termohidráulico de Aletas en Forma de Chevron
Autores: Saghir, Mohamad Ziad; Ghalayini, Ibrahim
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Rendimiento Termohidráulico de Aletas en Forma de Chevron
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Efectividad del diseño
Aleta de pasador
Chevron
Número de Reynolds
Absorción de calor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El presente estudio se centra en la efectividad del diseño óptimo en la eliminación de calor para superficies pequeñas. Se investiga numéricamente un pin-fin de forma cilíndrica sólida y porosa que forma un chevrón utilizando el método de elementos finitos. El diseño consiste en configuraciones de 3 chevrones y 5 chevrones conectadas a un bloque calentado con fluido circulando entre los chevrones y por encima de ellos. Se investigan números de Reynolds variables y alturas de pin-fins que oscilan entre 2 mm y 8 mm. Se resolvió la ecuación completa de Navier-Stokes combinada con la ecuación de energía en presencia de los pin-fins sólidos. El modelo de Darcy-Brinkman con la ecuación de energía efectiva se utiliza en presencia de los pin-fins porosos. El sistema se resolvió para números de Reynolds que oscilan entre 50 y 1000, permaneciendo así en el régimen laminar. Los resultados revelaron que el mejor criterio de evaluación del rendimiento es mayor para los pin-fins porosos de 8 mm, independientemente de su permeabilidad. Si se ignora la caída de presión y la contribución de fricción, un pin-fin sólido con una altura de 4 mm mostró el mejor mecanismo de absorción de calor.
Descripción
El presente estudio se centra en la efectividad del diseño óptimo en la eliminación de calor para superficies pequeñas. Se investiga numéricamente un pin-fin de forma cilíndrica sólida y porosa que forma un chevrón utilizando el método de elementos finitos. El diseño consiste en configuraciones de 3 chevrones y 5 chevrones conectadas a un bloque calentado con fluido circulando entre los chevrones y por encima de ellos. Se investigan números de Reynolds variables y alturas de pin-fins que oscilan entre 2 mm y 8 mm. Se resolvió la ecuación completa de Navier-Stokes combinada con la ecuación de energía en presencia de los pin-fins sólidos. El modelo de Darcy-Brinkman con la ecuación de energía efectiva se utiliza en presencia de los pin-fins porosos. El sistema se resolvió para números de Reynolds que oscilan entre 50 y 1000, permaneciendo así en el régimen laminar. Los resultados revelaron que el mejor criterio de evaluación del rendimiento es mayor para los pin-fins porosos de 8 mm, independientemente de su permeabilidad. Si se ignora la caída de presión y la contribución de fricción, un pin-fin sólido con una altura de 4 mm mostró el mejor mecanismo de absorción de calor.