مدلسازی عددی میدان جریان و انتقال حرارت نانو سیال در یک مبدل حرارتی دو لوله ای

thesis
abstract

در کاربردهای مهندسی انتقال حرارت سیالات از اهمیت ویژه ای برخوردار است، بنابراین مهندسان و پژوهشگران، روشهای متعددی را به منظور افزایش انتقال حرارت پیشنهاد نموده اند. در سال های اخیر روش های نوینی به کار گرفته شده است. یکی از این روش ها استفاده از نانو سیال می باشد. نانو سیالات دارای خواص حرارتی مطلوبی نسبت به سیال پایه هستند. در این تحقیق میدان جریان و انتقال حرارت یک مبدل دولوله ای مورد بررسی قرار گرفته است. به این صورت که رفتار جریان تحت رژیم های آرام و متلاطم در آرایش های موازی و مخالف بصورت عددی بررسی شده است. معادلات حاکم با استفاده از یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن با استفاده از الگوریتم سیمپلر حل شده است. در این الگوریتم از روش حجم محدود با به کارگیری طرح پیوندی استفاده شده است. برای مدل سازی نانوسیال از مدل تک فازی و برای شبیه سازی جریان متلاطم از مدل k-? استاندارد استفاده شده است. سیال داخلی نانوسیال (گرم) و سیال خارجی سیال پایه (سرد) در نظر گرفته شده است. براساس نتایج عددی میزان تاثیر افزایش درصد حجمی نانوذرات al2o3 در رینولدزهای مختلف بر بازده حرارتی، عدد ناسلت، ضریب جابجایی حرارتی، تغییرات دمای سیال پایه، نانوسیال و دیواره بررسی شده است و در نهایت مشاهده شد که: 1- با افزودن درصد حجمی نانوذرات و با افزایش عدد رینولدز بازده حرارتی، عدد ناسلت و ضریب جابجایی حرارتی افزایش دارند. 2- مطابق انتظار عملکرد جریان مخالف بهتر از جریان موازی است. 3- در محدوده آرام بیشترین درصد افزایش عدد ناسلت متوسط 93/67% و بازده حرارتی 50% محاسبه شده است. 4- در محدوده متلاطم بیشترین درصد افزایش عدد ناسلت متوسط 7/32% و بازده حرارتی 30% محاسبه شده است. 5- در همه حالات با افزایش درصد حجمی نانوذرات دمای خروجی سیال و دمای دیواره افزایش می یابد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مدلسازی عددی میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال درون یک مبدل حرارتی صفحه ای

در این پژوهش یک مطالعه عددی بر روی انتقال حرارت جریان متلاطم نانوسیال آب – اکسید آلومینیوم در یک مبدل حرارتی صفحه ای انجام شده و تأثیر نانوسیال بعنوان خنک کننده بررسی گردیده است. برای مدلسازی جریان متلاطم از مدل k-? و برای حل از یک کد کامپیوتری به زبان فرترن که بر اساس روش حجم محدود والگوریتم سیمپلر می باشد، استفاده شده است. معادلات حاکم براساس خصوصیات نانوسیال بازنویسی شده و با استفاده از روش ...

15 صفحه اول

تعیین نسبت‌های قطری دارای کمترین تولید آنتروپی در یک مبدل حرارتی حفره ای زمینگرمایی با شبیه سازی عددی جریان سیال و انتقال حرارت

در این مقاله نسبتهای قطری که در آنها تولید آنتروپی مینیمم میشود، برای شرایط مختلف در یک مبدل حرارتی زمین گرمایی هم محور به دست آمده است. برای این منظور ابتدا انتقال حرارت و جریان آشفته در داخل مبدل شبیه سازی شده است. در شبیه سازی جریان آشفته از مدل SST k-ω استفاده گردیده است. با محاسبه افت فشار در نسبت قطرهای مختلف، کمترین افت فشار و اتلاف اصطکاکی در نسبت قطر 0.7 به دست آمده است. نتایج به دست ...

full text

تحلیل عددی انتقال حرارت جریان آشفته رفت و برگشتی در مبدل حرارتی موتور استرلینگ

تحلیل جریان رفت و برگشتی به دلیل ماهیت متفاوت آن نسبت به جریان‌ یک‌جهته دارای اهمیت می‌باشد. یکی از کاربردهای مهم جریان رفت و برگشتی در مبدل موتور استرلینگ است. در این پژوهش تحلیل عددی سه بعدی جریان رفت و برگشتی در مبدل موتور استرلینگ در بازه وسیعی از دامنه بالای نوسانات جابجایی سیال (100-20) و فرکانس های بالا (130-30 هرتز) و فشار کاری سیال (5/11-25/5 بار) انجام شده است. جریان در این مبدل، تراک...

full text

مطالعه آزمایشگاهی ضریب انتقال حرارت جابجایی در نانو سیال اکسید منیزیم – آب در مبدل حرارتی صفحه ‌ای

تحقیق حاضر با هدف بررسی ضزیب انتقال حرارت جابجایی نانوسیالات حاوی نانوذرات اکسید منیزیم در سیال پایه آب در مبدل صفحه ای، انجام شده است. آزمایشات در کسر حجمی های (0/005، 0/01، 0/015 و0/02) انجام شده است. نانوذره ای که در این تحقیق استفاده کرده ایم دارای قطر 20 نانومتر می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش کسر حجمی نانوسیال، ضریب انتقال حرارت جابجایی و در نتیجه انتقال حرارت نیز افزایش پی...

full text

بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری در جریان نانوسیال آب- اکسیدمس در داخل مبدل حرارتی لوله ای

full text

بررسی عددی جریان و انتقال حرارت فروسیال در مبدل حرارتی دولوله ای

در این مقاله، رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی نانوسیال مغناطیسی (آب و 4% اکسید آهن) در یک مبدل حرارتی دولوله ای مستقیم افقی، تحت میدان مغناطیسی غیریکنواخت متقاطع با شدت های متفاوت به صورت عددی بررسی شده است. فروسیال به عنوان سیال گرم درون لوله داخلی و هوا به عنوان سیال سرد در لوله بیرونی درنظر گرفته شده و هر دو سیال در رژیم جریان آرام با جریانی غیر همسو می باشند. میدان مغناطیسی ذکر شده توسط سیم حا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023