اثر ورتکس های تصادفی بر نرخ انتقال حرارت از یک ذره کروی

نویسندگان

زهرا طالب پور

دانشگاه فردوسی مشهد حمید نیازمند

دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

در بسیاری از فرآیندهای مهندسی و صنعتی، اسپری نقش مهمی را ایفا می کند. در این راستا، بررسی نرخ انتقال حرارت از ذرات در محیطی با طیف وسیعی از ساختارهای گردابه ای همانند گردابه های آشفته، از اهمیت بسزایی برخوردار است. اثرات متقابل بین این ساختارهای گردابه ای و ذرات کروی به طور قابل توجهی بر نرخ انتقال حرارت از ذرات و طول عمر آن ها تأثیر می گذارد. در تحقیق حاضر، انتقال حرارت گذرای یک ذره کروی در تعامل با ورتکس های تصادفی در جریان تراکم ناپذیر و لزج با استفاده از حل عددی معادلات ناویر- استوکس و انرژی در re=100 با الگوریتم محاسباتی توسعه یافته، مطالعه شده است. به منظور اطمینان از صحت محاسبات، نتایج با داده های عددی در دسترس در مقالات مقایسه و هماهنگی خوبی بین نتایج مشاهده گردید. در ابتدا حوزه تأثیر ورتکس حول ذره با شبیه سازی دو ورتکس مشابه و با در نظر گرفتن اثر آن ها بر عدد ناسلت تعیین شده است. سپس، با استفاده از این حوزه تأثیر، اثر تعداد ورتکس های تصادفی با ساختارها و موقعیت های مختلف بر نرخ انتقال حرارت از ذره بررسی شده است. نشان داده شده که تنها 4 و یا 5 ورتکس می تواند به خوبی اثرات یک محیط گردابه ای با تعداد بیشتری از ورتکس ها را بر نرخ انتقال حرارت از یک ذره پیش بینی کند. به علاوه، نتایج نشان می دهد که برای تعداد 4 و یا بیشتر از ورتکس ها، عدد ناسلت در بازه ای محدود نسبت به مقادیر مربوط به عبور جریان بدون ورتکس از روی ذره تغییر می کند. به علاوه، افزایش در اندازه ورتکس ها منجر به نرخ انتقال حرارت بیشتر می شود.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بررسی اثر چرخش قطره بر نرخ انتقال حرارت آن در تعامل با یک جفت ورتکس

اثرات متقابل بین ساختارهای گردابه ای و ذرات یا قطرات کروی از موضوعات کاربردی در جریان های دو فازی می باشد. این تعامل ها به ویژه در زمانی که همراه با چرخش قطره باشند، موجب تغییرات عمده ای در میدان جریان می شوند. همچنین مشاهده شده است که نرخ انتقال حرارت قطره در طی زمانی که هسته ورتکس ها در نزدیکی آن قرار دارند، به طور قابل ملاحظه ای تحت تأثیر قرار می گیرد. در این مقاله، انتقال حرارت گذرای یک قطر...

متن کامل

بررسی CFD انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیالات در یک کانال حاوی ذرات کروی شکل

در این پژوهش انتقال حرارت نانوسیالات از سطح کروی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفته است.در شبیه سازی­ها از مدل­های مختلف جریان جهت دست­یابی به نتایج بهینه استفاده ­شده است. نتایج حاصل از شبیه­سازی با نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی معتبر مورد مقایسه قرار گرفت و در نهایت مدل RNG k-&epsilon جهت شبیه سازی برگزیده شد. نتایج نشان می­دهد کهاستفاده از نانوسیالات موجب بهبود انتقال حرار...

متن کامل

معرفی ضخامت بحرانی یک لایه متخلخل بر حسب نسبت تخلخل و اثر آن بر نرخ انتقال حرارت

بررسی اثرات لایه متخلخل در یک محفظه بر انتقال حرارت جابجائی و دستیابی به مقدار بهینه انتقال انرژی در عایق‌های حرارتی از جمله مباحث پژوهشی به‌روز در انتقال حرارت است و طرح جامعی نیز در ادبیات مساله وجود ندارد. با توجه به اینکه در یک محفظه بسته با دیواره‌های قائم دماثابت، انتقال حرارت با وجود لایه‌های متخلخل عمودی بیشتر از لایه افقی می‌باشد، در این مقاله به بررسی اثر ضخامت لایه متخلخل عمودی بر ان...

متن کامل

حل نیمه تحلیلی اثر نانوذرات و میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت از یک دیوار متخلخل

در مقاله حاضر اثر نانوذرات بر میزان انتقال حرارت جابجایی آزاد غیر دارسی، روی سطح دیوار متخلخل عمودی تحت میدان مغناطیسی مطالعه شده است. دیوار بادمای سطح ثابت در مجاورت محیط با دمای ثابت قرار دارد. سیال پایه آب است که شامل نانوذرات مختلفی مانند 〖Al〗_2 O_(3 ) ، CuO و Cu می باشد. جریان آرام و آب و نانوذرات در تعادل گرمایی فرض می شوند که شرط عدم لغزش بین آنها حاکم است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر...

متن کامل

انتقال حرارت در نانوپوسته های عایق کروی

در سال های اخیر انتقال گرما در نانوساختارها توجه بسیاری از محققین را به خود جلب نموده است. در حقیقت هنگامی که ابعاد مشخصه (و/یا زمان مشخصه گرمایش) سیستم با متوسط پویش آزاد فونون (و/یا زمان واهلش فونون) در سیستم قابل مقایسه باشد، قوانین کلاسیک انتقال حرارت اعتبار خود را از دست می دهند. به خصوص نشان داده شده است که هدایت گرمایی در این شرایط دیگر از معاله پخش فوریه تبعیت نمی کند. در این صورت برای ...

15 صفحه اول

توسعه روابط نرخ انتقال حرارت خطی و نرخ شکافت به منظور محاسبات بهره وری سوخت

بهره وری سوخت یکی از متداول ترین کمیتها برای تعیین میزان بازدهی سوخت هسته ای و ارزیابی عملکرد بلند مدت رآکتور می باشد .روشهای متفاوتی برای محاسبات بهره وری سوخت موجود بوده که شامل روش های ماتریسی، نیمه عددی و عددی می باشد. یکی از آنها استفاده از روش نرخ انتقال حرارت خطی و نرخ شکافت بوده که این روش جزو روشهای عددی محسوب می گردد که این روش پیچیدگیهای محاسباتی کمتری داشته و در عین حال روش بسیار دق...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

جلد ۱۷، شماره ۳، صفحات ۹۳-۱۰۴

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023