بررسی تشکیل برفک روی استوانه ی افقی در جابجایی طبیعی

استوانه های افقی (لوله ها) کاربرد وسیعی در صنایع تهویه و تبرید دارند. تشکیل برفک روی لوله ها تاثیر قابل توجهی در میزان انتقال حرارت مابین مبرد و محیط بیرونی دارد. بنابراین لازمه ی برفک زدایی از روی لوله ها داشتن اطلاعات جامعی از فرآیند تشکیل برفک می باشد. بررسی منابع نشان می دهد که تاکنون کارهای بسیار اندکی در زمینه ی تشکیل برفک روی لوله ها در جریان جابجایی آزاد صورت گرفته است. در این مطالعه این فرآیند طی مراحل زیر به تفصیل مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی و همچنین روشهای عددی میدان سرعت و دما حول یک استوانه برای اعداد رایلی مختلف مشخص شده است. نتایج حاصل از شبکه های عصبی مصنوعی با نتایج حاصل از روشهای عددی همخوانی بسیار خوبی داشته و استفاده از این روش باعث کاهش قابل ملاحظه ی زمان محاسبات می شود. در ادامه بر مبنای سرعت و دمای بدست آمده، برای نخستین بار معادلات مربوط به تولید و رشد برفک در مرحله ی ابتدایی برای استوانه حل شده و زمان گذر از مرحله ی ابتدایی به مرحله ی توسعه یافته تعیین می شود. همچنین تولید و رشد برفک روی لوله افقی در شرایط مختلف بصورت تجربی نیز بررسی می شود و نتایج حاصل از مدلسازی عددی با آزمایشات تجربی مقایسه می گردد. همخوانی بسیار خوبی بین نتایج عددی و تجربی مشاهده می شود که بیانگر دقت بسیار خوب مدل عددی می باشد. علاوه بر مدلسازی عددی و اندازه گیریهای تجربی برای بررسی رشد برفک به واسطه ی پیچیدگی فرآیند زمانمند تولید و رشد از شبکه های عصبی مصنوعی نیز جهت پیش بینی این فرآیند استفاده می شود. این روش قادر است تمامی خصوصیات فرآیند رشد برفک را با دقت قابل توجهی پیش بینی نماید. در نهایت با توجه به نتایج حاصله از مدلسازی عددی و اندازه گیریهای تجربی، روابطی جدید جهت تعیین خواص مختلف برفک در شرایط مختلف ارائه می گردد.