عنوان

مطالعه تأثیر استفاده از پره‌های متخلخل درون کانال برای بهبود انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری

IR

۳۹۲۱پ

فارسی

IR

مطالعه تأثیر استفاده از پره‌های متخلخل درون کانال برای بهبود انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری

[پایان‌نامه]

Study of effect of using porous fins in a channel for enhancing forced convection heat transfer

/ارسلان خردمند لاله

: مهندسی مکانیک

، ۱۳۹۸

۹۰ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی

۱۳۹۸/۰۶/۰۱

صنعتی سهند

انرژی نقش بسیار مهم و زیربنایی در اقتصاد جوامع بشری دارد .تمایل به افزایش یا کاهش انتقال حرارت باعث به وجود آمدن مطالعات بسیاری در این زمینه شده است .یکی از تکنیک‌های بهبود نرخ انتقال حرارت در کانال، قرار دادن پره به صورت هم راستا و یا متناوب می‌باشد .در پایان‌نامه حاضر، تحلیل عددی جریان آرام و انتقال حرارت با تأثیر استفاده از تعدادی پره‌های جامد( صلب)، نیمه متخلخل و تمام متخلخل درون یک کانال که در دیواره‌های گرم کانال نصب شده جهت تسریع و بهبود انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری است، پرداخته می‌شود .در پایان‌نامه ضمن بررسی و مقایسه جامع پره‌های متخلخل و صلب با پره‌های نیمه متخلخل، پارامترهای مؤثر مهم مورد مطالعه قرار گیرند .این پارامترها شامل عدد رینولدز، عدد دارسی، درصد میزان ارتفاع ناحیه متخلخل به ارتفاع کلی پره نیمه متخلخل، طول بهینه پره نیمه متخلخل و ... است .هم‌چنین نتایج حاصله از تأثیر پارامترهای فوق بر روی میدان جریان و عدد ناسلت میانگین، افت فشار بدون بعد و نرخ بهبود انتقال حرارت در حوزه میدان جریان ارائه خواهد شد .نتایج حاکی از آن است که پره‌های نیمه متخلخل در اعداد رینولدز بالا دارای عملکرد بهتری هستند .استفاده از پره‌های نیمه متخلخل با اعداد دارسی پایین باعث کاهش انتقال حرارت می‌شود .میزان انتقال حرارت در نسبت منظری مختلف در پره‌های نیمه متخلخل نشان می‌دهد که استفاده از پره‌ی نیمه متخلخل با نسبت منظری ۲۰ نسبت به پره‌ی جامد و تمام متخلخل بیشترین مقدار را داراست .پره‌های نیمه متخلخل در اندازه ارتفاع طول پره بالا دارای عملکردی مطلوب هستند .میزان افت فشار پره‌های نیمه متخلخل کمتر از پره‌های جامد است و دارای نرخ عملکرد بالایی نسبت به پره‌های جامد می‌باشد .در نهایت می‌توان گفت که با نصب پره‌های نیمه متخلخل بهینه با عدد دارسی و عدد رینولدز مناسب روی دیواره داخلی گرم کانال، میزان انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری و در نتیجه عدد ناسلت با افزایش قابل ملاحظه‌ای نسبت به حالت پره‌های صلب و پره‌های تمام متخلخل همراه است .

Energy plays a very important and fundamental role in the economics of human societies. The tendency to increase or decrease heat transfer has led to many studies in this field. One of the techniques for enhancing convective heat transfer in a channel is adding fins on the channel with in-line or staggered arrangement. In the the present investigation, a numerical analysis of laminar fluid flow and heat transfer has been carried out by studying the effects of using some solid (rigid), semi-porous and complete porous fins through a channel placed on the hot walls of the channel in staggered arrangement in order to enhance the forced convective heat transfer. In the present investigation has been attempted to study and compare comprehensively porous and solid fins with semi-porous fins by important effective parameters. These important parameters include Reynolds number, Darcy number, percentage of the height of porous media to total height of semi-porous fin, the optimal height of semi-porous fin, etc. The results of effects of the parameters are presented on the flow field, average Nusselt number, dimensionless pressure drop, and heat transfer enhancement ratio. The results show that the semi-porous fins have better performance at high Reynolds numbers. Using the semi-porous fins with low Darcy number reduces the heat transfer. Heat transfer of semi-porous with different aspect ratio shows that the semi-porous with an aspect ratio of 20 compared to solid and complete porous fin has the maximum value. Semi-porous fins have the desired performance at the high fin height. The pressure drop of semi-porous fins is lower than the solid find and they have higher heat transfer enhancement ratio than the solid one. Generally, installing optimum semi-porous fins with appropriate and convenient Darcy number and Reynolds number on the inner hot wall of the channel, increases the forced convective heat transfer and average Nusselt number significantly compared to solid and complete porous fins.

ba

Study of effect of using porous fins in a channel for enhancing forced convection heat transfer

بهبود انتقال حرارت

انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری

کانال

پره‌های نیمه متخلخل

Enhancement of heat transfer, Forced convection heat transfer, Channel, Semi-porous fins

بهبود انتقال حرارت، انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری، کانال، پره‌های نیمه متخلخل

خردمند لاله، ارسلان

حسین‌پور، سیامک، استاد راهنما

ایران

20230812

مکانیک ،۸۰۴۵۱ ،۱۳۹۸

ت‍ ه‌علاطمأی‌رابجا ی‌یاجه‌باج‍ ت‌رارح‍ ل‌اقتنا دوبهب‍ ی‌ارب‍ ل‌اناک‍ ن‌ورد ل‌خلختم‍ ی‌اهه‌رپ‍ زا ه‌دافتسا ریث‍.pdf

عادی

عادی

3921.pdf

p80451.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۳۹۲۱

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y