عنوان

بررسی تجربی و عددی جوشش جریانی نانوسیال مغناطیس شونده

Number

‭۱۳۲۸۶پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

بررسی تجربی و عددی جوشش جریانی نانوسیال مغناطیس شونده

First Statement of Responsibility

/رسول معروفی آذر

Name of Publisher, Distributor, etc.

: دانشکده فنی مهندسی مکانیک

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۵۰‬ص‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

در رشته مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی

Date of degree

‮‭۱۳۹۳/۰۵/۲۵‬

Body granting the degree

دانشگاه تبریز

Text of Note

در این رساله، جوشش جریانی آب خالص و دو نوع متفاوت فروسیال هم بصورت تجربی و هم به روش عددی مورد مطالعه قرار گرفته است .همچنین تاثیر اعمال میدان مغناطیسی خارجی بر ویژگی‌صهای جوشش جریانی و بخصوص شار گرمایی بحرانی بررسی گردیده است .در قسمت تجربی مطالعه حاضر، سکوی آزمایش مورد نیاز طراحی و ساخته شده و آزمایش‌صهای مختلف درون دو مقطع آزمایش متفاوت) لوله و آنالوس (انجام شده است .نتایج بدست آمده بیانگر افزایش شار گرمایی بحرانی جوشش جریانی با استفاده از فروسیال در مقایسه با سیال پایه می‌صباشد .دلیل اصلی این امر نیز رسوب نانوذرات روی سطح گرمکن و در نتیجه تغییر خصوصیات سطح از جمله زاویه تماس و ترشدگی سطح بیان شده است .در ادامه کار، میدان مغناطیسی غیر یکنواخت بر ناحیه‌صای در نزدیکی خروجی مقاطع آزمایش اعمال شده است .نتایج بدست آمده برای لوله و آنالوس تا حدودی متفاوت از یکدیگر می‌صباشد بدین صورت که اعمال میدان مغناطیسی در لوله قائم، باعث افزایش شار گرمایی بحرانی به ازای شارهای جرمی مختلف می‌صگردد در حالیکه اعمال همان میدان مغناطیسی در آنالوس قائم، باعث کاهش شارگرمای بحرانی در شارهای جرمی پایین شده و در شارهای جرمی بالاتر افزایش شار گرمایی بحرانی را در پی خواهد داشت .دیگر نتیجه بسیار جالب این مطالعه، تاثیر میدان مغناطیسی بر جوشش جریانی آب خالص و افزایش شار گرمایی بحرانی آن می‌صباشد .در قسمت شبیه‌صسازی عددی این رساله نیز، تاثیر انواع مختلف میدان مغناطیسی بر جوشش جریانی فروسیال‌صها به روش عددی و به کمک نرم‌صافزار ‮‭ANSYS CFX ۱۴‬ بررسی شده و در مواقع نیاز، کدهایی نوشته و به نرم‌صافزار پیوست شده است .نتایج عددی بیانگر تغییر رفتار جوشش جریانی با اعمال میدان مغناطیسی خارجی می‌صباشد .بدینصورت که میدان مغناطیسی محوری با گرادیان منفی و همچنین میدان مغناطیسی غیر یکنواخت عرضی مشابه آنچه در قسمت تجربی این مطالعه بکار رفته است، باعث افزایش شار گرمایی بحرانی در جوشش جریانی می‌صگردند که این نتیجه در تطابق با یافته‌صهای آزمایشگاهی مطالعه حاضر است .این درحالی است که میدان مغناطیسی محوری با گرادیان مثبت باعث کاهش شار گرمایی بحرانی می-گردد .یافته‌صهای این مطالعه نشان می‌صدهد در تجهیزات و سیستم‌صهایی که از جوشش جریانی برای خنک‌صکاری استفاده می‌صگردد می‌صتوان محدوده کارکرد ایمن این تجهیزات را به دو روش افزایش داد .در روش اول می‌صتوان با افزودن کسر حجمی بسیار کمی از نانوذرات، باعث افزایش شار گرمایی بحرانی گردید .روش دیگر اعمال میدان مغناطیسی بر جوشش جریانی در نواحی بحرانی می‌صباشد .با اعمال میدان مغناطیسی به جوشش جریانی فروسیال‌صها، افزایش بیشتری در شار گرمایی بحرانی بدست خواهد آمد .کاربرد مهم دیگر یافته‌صهای این رساله، برای مواقعی از کاربردهای صنعتی است که استفاده از نانوذرات در آنها مقرون به صرفه نیست .در این شرایط نیز می‌صتوان تنها با اعمال میدان مغناطیسی بر جریان آب خالص، به افزایش در شار گرمایی بحرانی دست یافت

Text of Note

uniform transverse magnetic fields act similar and cause the CHF enhancement which is in agreement with the experimental data which have been obtained in the first part of this study. The findings of this study show that the safe operation margins of the boiling systems can be increased with the two methods which have been used in this study. In the first method, adding low volume concentrations of nanoparticles in the base fluid cane increase the CHF. In the second one, applying an external magnetic field in the critical regions can lead to an additional enhancement in the flow boiling CHF. One of the most important applications of this study is in such a large system that using of nanoparticles is impossible. In these conditions, the CHF enhancement could be assessed only by application of magnetic field to pure water flow boiling. -uniform magnetic field has been applied at the near exit of the tests sections and an additional enhancement has been obtained. Another interesting result is the effect of magnetic field on the pure water flow boiling and CHF enhancement. In the second part of this thesis, effects of various magnetic fields on the ferrofluids flow boiling have been studied numerically using ANSYS CFX 14. The results indicate changing of flow boiling characteristics by applying the external magnetic field. The axial magnetic field with negative gradient and also the non-Abstract: In this study, flow boiling of ferrofluids with and without application of an external magnetic field has been studied both experimentally and numerically. Flow loop has been designed and constructed and various experiments have been performed with water as a base fluid and with two different volume concentrations of ferrofluids. The results indicate the enhancement of flow boiling CHF with adding nanoparticles in the base fluid. The main reason for this subject is the deposition of nanoparticles on the heater surface and changing the surface characteristics such as the contact angle and the wettability. A non

معروفی آذر، رسول

امین فر، حبیب، استاد راهنما

شروانی تبار، محمدتقی، استاد مشاور

محمدپورفرد، موسی، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی