انتقال حرارت تشعشع اتاق کامپیوتر، شبیه سازی با انسیس فلوئنت

توضیحات

شرح پروژه انتقال حرارت تشعشع اتاق کامپیوتر

در این پروژه، به شبیه سازی انتقال حرارت تشعشع اتاق کامپیوتر پرداخته ایم .در واقع این شبیه سازی را با نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) انجام داده ایم و تهویه مطبوع اتاق کامپیوتر که شامل 4 کامپیوتر است شبیه سازی شده است.

روش های استفاده شده

در این پروژه با توجه به انتقال حرارت تابشی، جریان هوای ثابت از پایین اتاق توسط چندین ورودی وارد دامنه شده و از چند خروجی روی سقف از دامنه خارج می شود. این روش جدید تهویه مطبوع معمولا در محیط های اداری استفاده می شود. این روش بازده انرژی بیشتری را فراهم می کند زیرا جریان به طور طبیعی به دلیل اختلاف چگالی و نیروی شناوری بدنه به سمت بالا می رود. هوای تازه با سرعت 0.61254m/s و دمای 291.8K وارد حوزه محاسباتی می شود. یکی از چهار دیوار اصلی اتاق در معرض یک شار حرارتی ثابت برابر با 194 W/m2 است. سایر منابع حرارتی شامل یک لپ تاپ و یک شبیه ساز با شار حرارتی برابر با 153.25 و 90.56W/m2 است.

از مدل k-epsilon برای حل معادلات آشفته جریان سیال استفاده کرده ایم.  معادله انرژی برای محاسبه تغییر دما در دامنه فعال کرده ایم و از مدل گاز ایده آل برای محاسبه تغییر چگالی هوا به دلیل تغییر دما استفاده شده است. مهمتر از همه، مدل سطح به سطح (S2S) برای شبیه سازی انتقال حرارت تابشی در داخل حوزه محاسباتی مورد استفاده قرار گرفته است.

نتایج شبیه سازی انتقال حرارت تشعشع اتاق کامپیوتر

نرخ جریان جرمی مخلوط در خروجی اتاق کامپیوتر 0.568 کیلوگرم بر ثانیه است. چگالی هوا در سطوحی که شار حرارتی به دلیل افزایش دمای سیال به آنها اعمال می شود، حداقل مقدار را دارد، چگالی کاهش می یابد و نیروی شناوری رو به بالا بر حجم سیال تأثیر می گذارد. مشاهده می شود که هر چه در امتداد ارتفاع اتاق بالاتر برویم، چگالی هوا کمتری مشاهده می شود. دمای بالا برابر با 327 k بر روی سطوح لپ تاپ و دیوارهای داغ مشاهده می شود. تلاطم شدید را می توان در دیوار داغ و بالای سر شبیه ساز مشاهده کرد. دلیل آن در نظر گرفتن شار حرارتی بالا برای لپ تاپ ها، شبیه سازها و دیوارهای داغ است.