6 نتیجه برای انتقال حرارت
محمد فلسفی، هادی کارگر شریف آباد،
دوره 34، شماره 1 - ( 4-1394 )
چکیده
در این پژوهش بررسی عددی انتقال حرارت جابه جایی اجباری فروسیال در داخل یک لوله مسی مدور تحت یک میدان مغناطیسی متناوب انجام شده است. جریان از یک لوله تحت شار حرارتی یکنواخت و با رژیم آرام عبور می کند. شدت بخشیدن به انتقال ذرات و آشفتگی در لایه مرزی با استفاده از اثر میدان مغناطیسی بر روی نانوذرات به منظور افزایش انتقال حرارت بیشتر، هدف اصلی بوده است. رژیم ها ی همرفت پیچیده ناشی از فعل و انفعالات میان نانوذرات مغناطیسی تحت شرایط مختلف مورد مطالعه قرار گرفتند. فرآیند انتقال حرارت با غلظ ت ها و حجم های مختلف، تحت فرکانس های مختلف میدان مغناطیسی بررسی شدهاند. ضریب انتقال حرارت جابه جایی آب مقطر و فروسیال محاسبه و تحت شرایط مختلف با یکدیگر مقایسه شدهاند. اثر میدان مغناطیسی بر ضریب انتقال حرارت جابه جایی در درصدهای حجمی و اعداد ر ینولدز مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. افزایش فرکانس میدان مغناطیسی متناوب و کسر حجمی، به افزایش بهتر انتقال حرارت منجر شده است. میدان مغناطیسی در اعداد رینولدز کم، تأثیر بیشتری را نشان داده است. هماهنگی خوبی بین نتایج حل عددی و دادههای تجربی وجود دارد و حداکثر خطای روش عددی انجام شده کمتر از 10 % بوده است .
رمضان رجبی، محسن ثقفیان،
دوره 35، شماره 1 - ( 6-1395 )
چکیده
در این مقاله اثر تلفات اصطکاکی و اثر زبری در میکروکانال‌ها در جریان لغزشی برروی انتقال حرارت و جریان سیال در میکروکانال‌ها با استفاده از بسط اختلالات معادلات حاکم بر جریان، بررسی شده است. جریان آرام و در حال توسعه هیدوردینامیکی و حرارتی، به‌صورت دوبعدی، تراکم‌ناپذیر و پایدار درنظر گرفته شده است. سیال عامل، هوا و بین دو صفحه موازی در جریان است. معادلات به‌دست آمده از بسط معادلات ناویر استوکس و انرژی بر‌حسب مراتب عدد نودسن به‌صورت عددی با شرایط مرزی مرتبه دو لغزش سرعت و پرش دما، حل شدهاند. اثرات خزش گرمایی درنظر گرفته نشده است. میدان‌های سرعت و دما برای هر دو حالت شار حرارتی ثابت و دمای دیواره ثابت به‌دست آمده و بررسی شده است. اثرات ارتفاع زبری، فاصله میان المان‌های زبری، طول المان‌های زبری، عدد رینولدز و عدد نودسن برروی رفتار لغزشی گاز بررسی شده است. نتایج اثر قابل توجه تلفات اصطکاکی و زبری را برروی جریان سیال و انتقال حرارت در میکروکانال نشان می‌دهد.
احسان ابراهیم‌نیا بجستان، حمید نیازمند نیازمند،
دوره 36، شماره 1 - ( 6-1396 )
چکیده
در این مقاله شبیه‌سازی عددی جریان و انتقال حرارت نانوسیال اکسید آلومینیوم/ آب، در سه هندسه مختلف لوله مستقیم، لوله دارای خم °90 و لوله دارای خم °180 تحت شرایط شار حرارتی دیواره ثابت انجام شده است. معادلات انرژی و ناویر- استوکس تراکم‌ناپذیر و آرام با درنظر گرفتن مدل تک فاز برای نانوسیال، در یک سیستم مختصات منطبق بر جسم با استفاده از برنامه نوشته شده توسط نویسندگان بر مبنای روش حجم‌کنترلی حل شدهاند در حالی که تمام خصوصیات ترموفیزیکی نانوسیال تابع دما درنظر گرفته شدهاند. اثر کسرهای حجمی مختلف نانوذرات و همچنین نیروی گریز از مرکز برروی میدان دما و فشار مورد مطالعه قرار گرفته است. تطابق نتایج عددی با دادههای آزمایشگاهی موجود، بیانگر صحت مدل‌سازی عددی به‌کار رفته برای شبیه‌سازی جریان و انتقال حرارت داخل لوله خمیده و همچنین صحت مدل تک فاز ارائه شده برای نانوسیال است. با توجه به نتایج به‌دست آمده، وجود لوله خمیده و همچنین استفاده از نانوسیال‌ها باعث بهبود چشم‌گیر مشخصه‌های انتقال حرارت می‌شوند، در حالی‌که افت فشار قابل توجهی نیز ایجاد می‌کند. نتایج نشان می‌دهند که برای شرایط بهینه عملکرد نانوسیال، متغیرهای مختلفی چون افزایش انتقال حرارت و افت فشار را باید به‌صورت هم‌زمان مدنظر قرار داد. در انتها روشی برای انتخاب نانوسیال و هندسه مناسب برای کاربردهای خاص ارائه شده است.
حسن بازای، احمد آذری، مصطفی مشتاق،
دوره 38، شماره 1 - ( 5-1398 )
چکیده
هدف این مقاله، مطالعه عددی مشخصه‌های انتقال حرارتی و جریان نانوسیالات درون میکروکانال استوانه‌ای با سطح مقطع‌های مستطیلی، مثلثی و دایره‌ای و همچنین مقایسه سیال پایه آب و دی‌اتیلن گلایکول است. اندازه و شکل این مقطع‌ها تأثیر قابل‌توجهی روی عملکرد گرمایی و هیدرولیکی مبدل حرارتی میکروکانال دارد. نانوسیالات استفاده شده در این تحقیق شامل آب و دی‌اتیلن گلایکول به‌‌عنوان سیال پایه و نانوذرات شامل SiO2، Cu، Al2O3 و CuO است.برای حل مسئله و استخراج دادههای مورد نیاز یک شبیه‌سازی سه‌بعدی برای میکروکانال با استفاده از نرم‌افزار ANSYS FLUENT 15.0 انجام شد و تأثیر شکل سطح مقطع جریان سیال و نوع نانو سیالات استفاده شده، روی پارامترهای انتقال حرارت و جریان سیال بررسی شد. از نتایج به‌دست آمده در این تحقیق، مشاهده می‌شود که با افزودن نانوذرات به سیال پایه میزان انتقال حرارت و افت فشار افزایش پیدا می‌کند. همچنین نتایج نشان می‌دهد که کانال‌های مستطیلی بهترین عملکرد را در بین سه هندسه بررسی شده دارا است و بدترین عملکرد مربوط به کانال‌های مثلثی است زیرا میزان ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی در کانال‌های مستطیلی و دایره‌ای به‌ترتیب 19/26 و 10/88 درصد بیشتر از کانال‌های مثلثی گزارش شده است و در پایان، سیال پایه دی‌اتیلن گلایکول به‌جای آب در یک دبی یکسان استفاده شد و مشخص شد که عملکرد سیال پایه آب به‌مراتب بهتر از دی‌اتیلن گلایکول است به این ترتیب که ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی برای سیال پایه آب در غلظت سه درصد نانوسیال Al2O3 به‌میزان 80 درصد بیشتر از سیال پایه دی‌اتیلن گلایکول به‌دست آمد.
احمدرضا رحمتی، احسان کاشی،
دوره 40، شماره 2 - ( 11-1400 )
چکیده
در مقاله حاضر، یک مدل شبکه بولتزمن دوفازی با درنظر گرفتن نیروهای بین ذرات نانوسیال درنظر گرفته شده است. با درنظر گرفتن نانوسیال آب-اکسید آلومینیوم در یک محفظه به‌همراه تولید حرارت داخلی، انتقال حرارت جابه‌جایی آزاد مورد بررسی قرار گرفته است. برای فهمیدن مکانیزم بهبود انتقال حرارت در نانوسیالات در مقیاس ذرات، از روش شبکه بولتزمن به‌دلیل مزیتهای منحصر به‌فردی که این روش دارد، استفاده شده است. با درنظر گرفتن یک مدل دوجزئی شبکه بولتزمن، بهبود انتقال حرارت نانوسیالات با درنظر گرفتن نیروهای موجود بین ذرات نانو و سیال پایه، بررسی شده است. تأثیر نیروهای بین ذرات، درصد حجمی نانوذرات (0-0/05) و عدد رایلی داخلی و خارجی (106-103) در انتقال حرارت نانوسیال و پخش ذرات درون هندسه مورد نظر، بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که عدد ناسلت متوسط با افزایش درصد حجمی نانوذرات و عدد رایلی افزایش پیدا می‌کند. اضافه شدن تولید حرارت داخلی به سیال پایه یا نانوذرات به‌صورت جدا بررسی و مقایسه شدهاند. مشخص شد که درنظر گرفتن تولید حرارت داخلی در سیال پایه باعث تغییر بیشتری در میدان دما و درنظر گرفتن آن در نانوذرات باعث تغییر بیشتر در میدان جریان می‌شود.
سوده طرفه، رامین کوهی کمالی،
دوره 41، شماره 1 - ( 6-1401 )
چکیده
مدل‌سازی درست پدیده شناوری و انتقال حرارت در بستر سیال‌های گاز-جامد، صرفاً به نوع مدل عددی انتخابی و الگوریتم‌های درگیر وابسته نیست. در واقع انتخاب مدل مناسب برای هر شرایط عملکردی خاص، اجرای صحیح هر مدل، انتخاب درست پارامتر‌ها و شروط مرزی مناسب عوامل تعیین‌کننده صحت نتایج حاصل در بررسی عملکرد بستر سیال‌ها است. در تحقیق حاضر، به منظور شبیه‌سازی دقیق فرآیند انتقال حرارت در بستر سیال‌ها، پارامترهای مهم و تأثیرگذار بر روند حل عددی به روش اویلری دو سیالی با به‌کارگیری تئوری انرژی جنبشی جریان دانه‌ای بررسی شد. به این منظور، اثرات ضریب بازگردانی ذره-ذره و ذره-دیواره، ضریب انعکاس و شیوه تعیین دمای دانه‌ای و ضریب هدایت گرمایی مؤثر بر روند حل عددی ارزیابی شد. این بررسی‌ها نخست در فرآیند گرم کردن ذرات با هوای داغ ورودی در یک بستر سیال آدیاباتیک و سپس در بستر سیالی با دیواره‌های دما ثابت و برای دو رژیم جریان پرکاربرد حبابی و آشفته انجام گرفت. نتایج نشان داد که ضریب انعکاس و هدایت گرمایی مؤثر پارامتر‌هایی تأثیرگذار در فرآیند انتقال حرارت از دیواره به بستر هستند. به گونهای که در این شرایط مقدار صفر ضریب انعکاس سبب می‌شود که دمای هوا در رژیم حبابی حدود 7 درجه و در رژیم آشفته حدود 5 درجه بالاتر رود و مقدار واحد آن نتایج یکسانی با شرط عدم لغزش به‌دست می‌دهد. علاوه بر این در نظر گرفتن ضرایب هدایت گرمایی ماده جامد و گاز سبب می‌شود که دمای هوای خروجی حدود 26 درجه بیشتر از دمای به‌دست آمده با در نظر گرفتن ضرایب هدایت گرمایی مؤثر با رویکرد استاندارد باشد. فرم مشتق جزئی و جبری معادله بقای انرژی نوسانی فاز جامد در بستر سیال‌های متراکم جواب‌های یکسان به‌دست می‌دهند، هرچند در نظر گرفتن یک دمای دانه‌ای ثابت می‌تواند سبب بروز خطاهای محاسباتی شود
