عنوان طرح پژوهشی: «بررسی هیدرو دینامیک و ضریب انتقال حرارت اطراف سطوح غوطه‌ور در بسترهای شارنیده گاز - جامد با استفاده از CDF»
مجری طرح: دکتر سید حسین حسینی استاد تمام دانشگاه ایلام
در این پژوهش، یک مطالعه‌ی عددی به منظور بررسی هیدرودینامیک و ضریب انتقال حرارت سطوح غوطه‌ور به بستر در یک بستر حبابی شارانیده، با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CDF) انجام گرفته است. شبیه‌سازی با استفاده از دیدگاه دو سیالی اولرین ترکیب، با نظریه جنبشی جریان دانه‌ای انجام گرفته است.
در ابتدای پژوهش، یک مرور کلی بر پژوهش های پیشین انجام گرفته تجربی و عددی در این زمینه انجام گرفته است. سطوح غوطه‌ور مورد استفاده در شبیه‌سازی، دو سطح کروی و استوانه‌ای عمودی بوده، که شرایط هندسی و عملیاتی به منظور انجام اعتبارسنجی، مطابق با آزمایش تجربی تنظیم شده است. یکی از موارد مهم در شبیه‌سازی این بسترها، استفاده از مدل مناسب هندسی می‌باشد. در ابتدا به منظور بررسی رفتار هیدرودینامیکی بستر، سه مدل مختلف سه بعدی، دو بعدی مسطح و دو بعدی متقارن محوری مورد بررسی قرار گرفته است، که نتایج حاکی از این هستند، در چنین بسترهایی با قطر کم به نسبت ارتفاع آنها و شرایط ایجاد اسلاگ، با حباب‌های درشت، که سطح بالایی از بستر را فرا می‌گیرد، رفتار تقریباً متقارن حرارتی نیز مورد تحلیل قرار گرفته و برای محاسبه ضریب انتقال حرارت سطوح به بستر از دو روش متفاوت استفاده شده است و همچنین شبیه‌سازی هم برای دو بعدی مسطح و هم برای دو بعدی متقارن محوری انجام گرفته است. نتایج حاکی از این هستند، علیرغم اختلاف اندک نتایج شبیه‌سازی هیدرودینامیکی در دو حالت دو بعدی مسطح و دو بعدی متقارن محوری، نتایج ضریب انتقال حرارت با استفاده از این دو مدل اختلاف چشم‌گیری دارند. همچنین با استفاده از دو روش متفاوت برای ضریب انتقال حرارت، نتایج خیلی متفاوتی به دست می‌آید. بنابراین در چنین سیستم‌هایی برای بررسی ضریب انتقال حرارت برای دو سطح غوطه ور، نتایج نشان می‌دهد، مانع کروی ضریب انتقال حرارت بالاتری دارد. در نهایت، با مقایسه نتایج شبیه‌سازی، حاصل استفاده از مدل پیشنهاد شده با داده‌های تجربی، مطابقت خوبی دیده می‌شود.
