بررسی عددی انتقال حرارت  سه بعدی در کلکتور تقویت کننده­ موج رونده با توان ورودی 900 و 3000 وات

تعداد 157 صفحه  درword

کارشناسي ارشد در رشته مهندسی مکانيک (گرايش تبديل انرژی)

بررسی عددی انتقال حرارت  سه بعدی در کلکتور تقویت کننده­ موج رونده با توان ورودی 900 و 3000 وات

لامپ­ موج رونده[1] یکی از انواع تقویت­کننده­های امواج مایکروویو می­باشد. این لامپ از پنج قسمت اصلی تشکیل شده است که عبارتند از، تفنگ الکترونی، ساختار موج آهسته، کانکتورهای ورودی و خروجی موج، سیستم متمرکز­کننده مغناطیسی و کلکتور. پرتو الکترونی منتشر شده توسط تفنگ الکترونی با عبور از ساختار موج آهسته، درصدی از انرژی خود را صرف تقویت موج مایکروویو نموده و مابقی آن را در برخورد با بدنه کلکتور به گرما تبدیل می­نماید. کلکتور از یک بدنه داخلی تشکیل شده که توسط سرامیک­هایی که وظیفه ایزولاسیون الکتریکی را بر عهده دارند از بدنه خارجی جدا شده است. هدف از پژوهش حاضر به دست آوردن توزیع دما در کلکتور و بهینه سازی حرارتی آن با توجه به سرامیک­هایی است که دارای جنس­های متفاوت می­باشند. برخورد الکترون­ها و توزیع توان بر روی بدنه داخلی کلکتور توسط نرم­افزار شبیه­سازی CST، و آنالیز عددی انتقال حرارت با استفاده از نرم­افزار ANSYS-CFX با در نظر گرفتن ضریب هدایت حرارتی متغیر با دما برای سرامیک­ها انجام گرفته است. در شبیه­سازی، سرامیک­ها از جنس­های آلومینا[2] ، برلیا[3] و آلومینیوم نیترید[4] درنظر گرفته شده و با یکدیگر مقایسه شده­­اند. توزیع دمای بهینه، در حالتی که از سرامیک برلیا به عنوان ایزوله کننده استفاده شود مشاهده گردیده و نتایج با استفاده از اندازه­گیری دما در حالت کارکرد عملی اعتبارسنجی شده­است.

[1] Traveling Wave Tube(TWT)

[2] AL₂O₃

[3] BeO

[4] ALN