بررسی اثر لایه متخلخل بر انتقال جرم و انتقال حرارت در یک فیلم ریزان

هدف از این پژوهش ارزیابی و مدلسازی انتقال جرم و انتقال حرارت در تبخیر فیلم مایع توسط جریان هوای مرطوب در حضور یک لایه متخلخل به عنوان بهبود دهنده بر روی صفحه، به روش المان محدود با استفاده از نرم افزار شبیه سازی چندمنظوره کامسول میباشد. به همین منظور جریان مایع و گاز توسط دو لایه مرزی آرام با حالت غیر دارسی بصورت همسو در مجاورت هم قرار گرفته اند.اثر پارامترهای مختلف نظیر تخلخل، ضخامت لایه ی متخلخل،رطوبت نسبی محیط و عدد لوییس بر روی میانگین عملکرد انتقال حرارت و جرم مورد بررسی قرار گرفته است. پس از انجام مدلسازی با استفاده از نرم افزار، ارزیابی نتایج حاصل حاکی از آن بود که قرار دادن لایه ای متخلخل بر روی صفحه نرخ تبادل حرارت و جرم را بین دو فاز را بهبود می بخشد. علاوه براین حضور لایه متخلخل تحت شرایط میزان تخلخل پایین، ضخامت لایه متخلخل کمتر و نیز سرعت های بالاتر جریان های عملیاتی، موثر تر بوده و راندمان بالاتری را فراهم می کند. همچنین تحت ضخامت های کمتر و میزان تخلخل پایین تر، اعداد بدون بعد ناسلت، شروود و لوییس مقادیر بزرگتری را اختیار می کنند .لازم به ذکر است که تحت شرایط مشابه همواره تاثیر افزایش میزان تخلخل بر روی عملکرد انتقال حرارت و انتقال جرم نسبت به افزایش ضخامت لایه متخلخل، بیشتر بوده است. با افزایش سرعت جریان هوا عدد ناسلت و شروود افزایش یافته است . و با افزایش رطوبت هوای ورودی مقدار اعداد بدون بعد ناسلت و شروود افزایش داشته است.