|
Title
|
شبيه سازي عددي جريان نانوسيال و انتقال حرارت از يك استوانه متخلخل با استفاده از مدل چندفاز مخلوط
|
|
Type
|
Thesis
|
|
Keywords
|
محيط متخلخل، نانوسيال، تعادل حرارتي موضعي، عدم تعادل حرارتي موضعي، روش دوفازي
مخلوط، روش تكفازي همگن
|
|
Abstract
|
امروزه بخش بزرگي از انرژي مورد نياز در صنعت و نيز مصارف خانگي به صورت انرژي حرارتي
ميباشد. به همين دليل محققان همواره به دنبال بهبود يا توسعه راههاي جديدي براي افزايش
آهنگ انتقال حرارت در سيستمهاي حرارتي بودهاند. در نتيجه اين تالشها راندمان آنها افزايش
و در اكثر مواقع هزينههاي اقتصادي نيز كاهش يافته است. در سالهاي اخير جريان سيال لزج
عبوري و انتقال حرارت جابهجايي اجباري از استوانه به دليل كاربرد زياد آن در مبادلهكنهاي
حرارتي مورد توجه محققان بسياري بوده است. روشهاي زيادي به منظور بهبود عملكرد اين
دستگاهها استفاده ميشود، كه منجر به صرفهجويي در انرژي، كاهش اندازه سيستم و زمان انتقال
حرارت ميشود. از جمله اين روشها ميتوان به استفاده از نانوسيال و مواد متخلخل اشاره كرد
كه از روشهاي غيرفعال افزايش انتقال حرارت ميباشند. در همين راستا، اين پاياننامه در ابتدا
به بررسي عددي جريان نانوسيال و انتقال حرارت اطراف و درون استوانه تمام متخلخل و استوانه
با پوشش متخلخل با در نظرگرفتن سرعت نسبي بين سيال پايه و نانوذره و برابر بودن دماي فاز
جامد و نانوسيال محيط متخلخل با استفاده از نرم افزار فلوئنت ميپردازد. به اين منظور از روش
دوفازي مخلوط براي مدلسازي نانوسيال و مدل دارسي-برينكمن-فورچهيمرو مدل يكمعادلهاي
انرژي براي مدلسازي جريان و حرارت در محيط متخلخل استفاده شده است. در بخش دوم
پاياننامه نيز به بررسي هيدروديناميكي و حرارتي جريان متقاطع نانوسيال از استوانه با پوشش
متخلخل با فرض عدم لغزش سيال پايه و نانوذره و نابرابري دماي فاز جامد و نانوسيال محيط
متخلخل با استفاده از نرم افزار كامسول پرداخته شده است. نتايج نشان داد كه افزايش اعداد
دارسي، رينولدز و كسرحجمي باعث افزايش انتقال حرارت از استوانه متخلخل ميشود و اثر عدد
دارسي بر افزايش حرارت بيشتر از كسرحجمي ميباشد. افزايش عدد رينولدز و پوشش متخلخل
اطراف استوانه جامد باعث افزايش طول گردابه ميشود. افزايش عدد دارسي نيز جدايش جريان
را به تاخير مياندازد و زاويه جدايش افزايش مييابد. همچنين مشاهده شد كه با افزايش نسبت
رسانش حرارتي موثر سيال به جامد و ضريب انتقال حرارت بينفازي و نسبت ضخامت اليه
متخلخل و كاهش اعداد پرانتل و رينولدز شدت اعتبار فرض تعادل حرارتي افزايش مييابد.
|
|
Researchers
|
shohreh Heydari (Student) , Yasser Amini (Primary advisor) , Marzie Babaie Rabiee (Advisor)
|