عنوان

شبیه‌سازی عددی جوشش جریانی در میکروکانال

IR

۴۴۶۵پ

فارسی

IR

شبیه‌سازی عددی جوشش جریانی در میکروکانال

[پایان‌نامه]

Simulation of flow boiling in microchannels

/عارف مهدوی آیلار

: مهندسی مکانیک

، ۱۴۰۰

۹۱ص.

:

زبان: فارسی

زبان چکیده: فارسی

چاپی - الکترونیکی

مصور، جدول، نمودار

کارشناسی ارشد

مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی

۱۴۰۰/۱۱/۰۱

صنعتی سهند

جوشش جریانی گونه موثر و کارآمدی از انتقال حرارت است که به دلیل میزان انتقال حرارت بالا در اختلاف دمای کم، اهمیت زیادی در فرایندهای صنعتی مانند نیروگاه‌های حرارتی، رآکتورهای هسته‌ای، صنایع هوافضا، تجهیزات الکترونیکی و سیکل‌های قدرت دارد .در این پژوهش، به بررسی جریان جوششی در یک میکروکانال پرداخته شده است .هندسه موردنظر برای مطالعه میکروکانالی به قطر ۱میلی‌متر و طول۵۰ میلی‌متر می‌باشد که سیال آب با دمای ۳۰۰ کلوین وارد میکروکانال شده و در اثر تماس با دیواره‌ای با دمای ۳۵۰ کلوین، مایع به بخار تبدیل شده و جریان دو فازی ایجاد می‌شود .مطالعه در زاویه‌های مختلف قرارگیری لوله نسبت به جهت افقی، در حالت افقی، عمودی۳۰، و۶۰ درجه انجام گرفته است .برای شبیه‌سازی عددی از نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت ۲.۱۸ استفاده شده است .حل مسئله به صورت دوبعدی و حالت گذرا می‌باشد .برای شبیه‌سازی جریان دوفازی از مدل حجم مایع (VOF) ، و همچنین برای انتقال جرم از روش انتقال جرم لی به صورت تابع‌نویسی (UDF)استفاده شده است .برای صحت‌سنجی کار حاضر با دو نمونه مطالعه عددی و تجربی پیشین مورد مقایسه قرار گرفته است .نتایج نشان می‌دهد با افزایش بخار و تبدیل جریان تک فازی به جریان دوفازی و همچنان تشکیل جریان اسلاگ، فشار کاهش می‌یابد .همچنین در قسمت‌هایی از کانال که مایع به بخار تبدیل شده و در حال تشکیل حباب است، ضریب انتقال حرارت و شارحرارتی افزایش می‌یابد .با این حال مقدار ضریب انتقال حرارت و شار حرارتی در زوایه‌های مختلف قرارگیری نزدیک بهم می‌باشد .با افزایش زاویه قرارگیری کانال، حرکت سیال در داخل کانال تحت تاثیر شتاب گرانش، قرار می‌گیرد که این مساله سبب تغییرات در شکل و طول اسلاگ می‌شود.

Flow boiling is an effective and efficient type of heat transfer. Due to the high heat transfer rate at low temperature differences, it is important in industrial processes such as thermal power plants, nuclear reactors, aerospace industries, electronic equipment and power cycles. In this study, the flow boiling in the microchannel has been investigated. The geometry of the study is a microchannel with a diameter of 1 mm and a length of 50 mm, in which water enters the microchannel at a temperature of 350k and due to contact with a wall at temperature of 350k, the liquid turns into steam and two-phase and a two-phase flow is generated. The study was performed at different angles of the pipe in relative to the horizontal direction, in horizontal 30 degrees and in vertical 60 degrees. ANSYS Fluent V.18.2 commercial software 18.2 was used for numerical simulation. Problem solving is two-dimensional and transient. Liquid volume model (VOF) is used to simulate two-phase flow, and Lee mass transfer method by function (UDF) is used for mass transfer. To validate, the present work has been compared with the two previous numerical and experimental studies. The results show that pressure decreases with increasing steam and converting single-phase flow to two-phase flow as well as slug flow formation. Also, in the parts of the channel where the liquid is converted to steam and bubbles are forming, the heat transfer coefficient and the heat flux increase. However, the heat transfer coefficient and heat flux increase however, the values of heat transfer coefficient and flux are close to each other at different angles. As the channel angle increases, the movement of the fluid inside the channel is affected by the acceleration of gravity. This causes changes in the shape and length of the slug

ba

Simulation of flow boiling in microchannels

جوشش

حباب

میکروکانال

انتقال حرارت

Boiling, bubbles, microchannels, heat transfer

جوشش، حباب، میکروکانال، انتقال حرارت

مهدوی آیلار، عارف

گوهرخواه، محمد، استاد راهنما

ایران

20230812

مکانیک ،۸۰۴۹۸ ،۱۴۰۰

ل‌اناکورکیم‍ رد ی‌نایرج‍ ش‌شوج‍ ی‌ددع‍ ی‌زاسه‌یبش‍.pdf

عادی

عادی

4225.pdf

p80498.pdf

0

ایمانی

متن

0

پ۴۴۶۵

فارسی

نمایه‌سازی قبلی

pe

TF

92029

1

a

Y