عنوان

مطالعه تجربی و عددی تاثیر محیط متخلخل بر پدیده جوشش

‭۱۱۸۸۱پ‬

per

مطالعه تجربی و عددی تاثیر محیط متخلخل بر پدیده جوشش

/فرشید صادقی خانقاه

: مکانیک

چاپی

کارشناسی ارشد

مکانیک - تبدیل انرژی

‮‭۱۳۹۳/۱۱/۲۵‬

تبریز

محیط های متخلخل در زندگی انسان نقش اساسی دارد .نفت، آب در مخازن زیرزمینی با عبور از محیطصهای متخلخل وارد چاه‌صهای برداشت شده و توسط انسان برای بهره‌صبرداری استخراج می‌صشود .مطالعه‌صی رفتار محیطصهای متخلخل در نفوذصپذیری مایعات لزج و تقریبا غیرلزج در آنها از سال‌صهای گذشته مورد توجه محققان و دانشمندان بوده و رابطه کلاسیک دارسی برای مدل‌صسازی جریان سیال در محیطصهای متخلخل در این بخش از علم نقش اساسی داشته و دارد . البته اخیرا با استفاده از داده‌صهای تجربی کورولیشن‌صهای متعددی برای محیطصهای متخلخل با شکل‌صهای مختلف داده شده است، که نتایج حاصل از آن دقیقتر از رابطه دارسی می‌صباشد .در این پایان‌صنامه تاثیر محیط متخلخل را در پدیده جوشش بصورت تجربی و عددی مطالعه خواهیم نمود .در قسمت تجربی با استفاده از دانه های کوچک جامد مانند گوی‌صهای کوچک شیشه‌صای یک محیط متخلخل درست کرده و آب را تا یک مقدار داخل آن میریزیم تا سطح آن یک مقدار بالای محیط متخلخل باشد و پدیده جوشش را در این شرایط بررسی خواهیم کرد .مشاهدات تجربی نشان می‌صدهد در چنین شرایطی هنگام جوشیدن آب، قطرات آب تا ارتفاع قابل ملاحظه‌صای از سطح آب بالا می‌صپرند در حالی که معمولا در عدم حضور محیطصهای متخلخل موقع جوشیدن آب این اتفاق نمی‌صافتد .این احتمال می‌صرسد که در حضور محیط متخلخل حرارت در حفره‌صهایی از محیط به صورت موضعی دپازیت شده و باعث رشد و فروپاشی حباب‌صهای حاصل تزریق موضعی انرژی می‌صشود که رشد و فروپاشی این حباب‌صها، قطراتی را در بالای سطح آب به طرف بیرون پرتاب می‌صکند .در این تحقیق پدیده‌صی جوشش را حتی‌صالامکان در شرایط یکسان در حضور محیط متخلخل و بدون آن به صورت تجربی و عددی مطالعه و نتایج حاصل از آن دو را مقایسه خواهیم نمود تا قدمی در فهمیدن هر چه بیشتر تاثیر محیط متخلخل بر روی پدیده‌صی جوشش برداریم .بدیهی است فهمیدن این مساله می‌صتواند در آینده به کاربردهای زیادی در صنایع مختلف منجر شود .در قسمت عددی این پایان‌صنامه از نرم-افزارهای علمی موجود استفاده خواهد شد

Porous media have significant effect in human life. Oil and water by passing through porous media enters into underground basins and get extracted by humans for use. Studying this behavior of porous media on permeability of viscous and none-viscous fluids have been noticed by scientists and researchers and classic equation of Darcy have significant role for modeling of fluid flows at porous media.But recently by using experimental data's many correlations has been presented for variant shapes of porous media, which are more accurate than results of Darcy equation. In this thesis we will investigate experimentally and numericaly on the effect of porous media on behavior of boiling phenomena. In this case we will model porous media by using little rocks or little steel balls and pouring water a little higher level than the height of modeled porous media and will experiment the behaviors of boiling in this situation. Observations shows that bubbles will jump higher than usual in this case; while this behavior do not appear when boiling happens in usual manner like pool boiling. This possibility shows up that at the presence of porous media heat deposits in the holes of media locally and cause growth and collapse of the local heat injection bubbles, which growth and collapse of this bubbles cause bubbles throwing out from boiling water surface. In this research we will investigate boiling phenomena experimentally at same situation of presence and lack of presence of porous media and compare results of both to step forward in knowing of the effect of porous media on boiling phenomena. It is obvious that knowing this effect can have many industrial applications. Common CFD softwares will be used for numerical investigation.

صادقی خانقاه، فرشید

شروانی تبار، محمدتقی، استاد راهنما

امین فر، حبیب، استاد مشاور

طلعتی، فرامرز، استاد راهنما

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی