شبیه سازی تجربی و عددی افزایش انتقال حرارت در مبدل حرارتی پوسته-لوله‏ای با بکارگیری نانو ذرات و سطوح گسترش یافته درpcm

پایان نامه
چکیده

در این رساله اثرات به کارگیری سطوح گسترش یافته و نانو ذرات بر میدان جریان، توزیع و کانتور دما، انرژی جذب شده و باز‏گردانده شده در فرآیند شارژ و دشارژ یک مبدل حرارتی پوسته لوله‏ای با حضور ماده تغییر فاز دهنده به عنوان ذخیره کننده انرژی گرمایی به روش‏های عددی و آزمایشگاهی مورد بررسی قرار می‏گیرد. شبیه‏سازی‏های عددی توسط نرم افزار تجاری به منظور مطالعه رفتار ماده تغییر فاز دهنده انجام شده است. همچنین خواص مورد ماده تغییر فاز دهنده با آنالیزهای انجام شده بدست آمده و در قالب udf در نرم افزار استفاده شده است. در کار تجربی حاضر با استفاده از دو ترموکوپل در ورودی، خروجی انرژی کلی داده شده و پس گرفته شده از سیال و همچنین توسط 16 ترموکوپل قرار گرفته شده در مختصات شعاعی، زاویه‏ای و طولی توزیع دما محاسبه و مورد تحلیل قرار گرفته است. همچنین به منظور بررسی اثر سطوح گسترش یافته از فین‏های طولی و حلقوی از جنس مس با دو ارتفاع 13 و 26 میلیمتری و همچنین برای بررسی حضور نانو مواد از نانو اکسید مس و آلومینا در درصدهای جرمی 2 و 4 درصد استفاده شده است. به منظور اعتبار سنجی نتایج عددی، شبیه سازی حاضر با کار تجربی موجود بررسی شد. سپس با توسعه کار تجربی و شبیه سازی عددی دستیابی به اهداف مورد نظر در این تحقیق محقق گردید. نتایج نشان داد که با افزایش عدد استفان و همچنین قرار دادن سطوح گسترش یافته ضریب تئوری مبدل در فرآیند شارژ و دشارژ افزایش یافته است. با افزایش ارتفاع و همچنین تغییر هندسه فین‏ها از حلقوی به طولی ضریب تئوری مبدل با روند افزایشی مواجه شده است. از طرفی با اضافه کردن نانو ذرات در هندسه بدون فین افرایش چشمگیر در انرژی جذب شده و باز گردانده شده مشاهده شده است اما اثر حضور نانو مواد در مبدل با فین طولی 26 میلیمتری بدلیل تاثیر شدید سطوح گسترش یافته محسوس نبوده است.

منابع مشابه

شبیه سازی عددی انتقال حرارت و افت فشار در مبدل حرارتی پوسته و لوله با دستۀ لولۀ بیضوی

با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی و به کمک نرم افزار فلوئنت، مبدل حرارتی پوسته و لوله به همراه بافل قطاعی، شبیه سازی شده و با درنظرگرفتن چند سطح مقطع بیضی با سطوح جانبی معادل برای لوله ها مورد بررسی قرار گرفته است. به همین منظور، با استفاده از نرم افزار گمبیت (gambit) هر مدل رسم شده و با استفاده از شبکه های سه بعدی و نامنظم کوپر و تتراهیدرال شبکه بندی شده است. عملکرد دو مبدل حرارتی پو...

متن کامل

شبیه سازی تجربی انتقال حرارت در مبدل حرارتی فین و لوله‏ای با بکارگیری نانو ذرات در مواد تغییر فازدهنده

در این رساله ذخیره سازی انرژی حرارتی به کمک ماده تغییر فاز دهنده مبدل حرارتی فین و لوله‏ای مورد بررسی قرار گرفته شده است. اثر حضور فین، گام فین، پهنای فین و همچنین تاثیر تعداد ردیف لوله‏‏ها بر انتقال حرارت در فرآیندهای شارژ و دشارژ بصورت تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین با بکارگیری nepcm اثرات حضور نانو ذره و درصد جرمی آن بر ماده تغییرفاز دهنده بررسی شده است. به منظور بررسی اثر سطوح گست...

شبیه‌سازی عددی انتقال حرارت و افت فشار در مبدل حرارتی پوسته و لوله با دستۀ لولۀ بیضوی

Shell and tube heat exchanger, singular baffles have been stimulated by means of the computational fluid dynamic technique and Fluent software. Several elliptical cross sections for the tubes are examined. So each model drawn by using Gambit software. In stimulating, 3D meshes is used for irregular Couper and tetrahedral networks. Also the performance of each of two shell and tube exchanger is ...

متن کامل

شبیه سازی رفتار انتقال حرارتی در مبدل حرارتیU-Tube

انتقال حرارت یکی از مهمترین و اساسیترین پدیدههای طبیعی میباشد. مبدل‌های حرارتی تقریباً پرکاربردترین عضو در فرآیندهای شیمیایی‌اند و می‌توان آن‌ها را در بیشتر واحدهای صنعتی ملاحظه کرد. آنها وسایلی هستند که امکان انتقال انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می‌کنند. این عملیات می‌تواند بین مایع- مایع، گاز- گاز و یا گاز- مایع انجام شود. مبدل‌های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و...

متن کامل

بررسی افزایش نرخ انتقال حرارت سمت پوسته در مبدل حرارتی پوسته و لوله حاوی نانوسیال آب/ آلومینا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در پژوهش حاضر به شبیه‌سازی سه‌بعدی یک مبدل‌حرارتی پوسته و لوله تحت جریان آشفته با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. سیال سمت پوسته ابتدا آب خالص و در مرحله بعد نانوسیال آب/ آلومینا در نظر گرفته شد. سپس عملکرد مبدل حرارتی، در دو حالت با یکدیگر مقایسه گردید. در هر مبدل حدودا 1100000 سلول وجود دارد. برای شبیه‌سازی رفتار حرارتی و رئولوژیکی نانوسیال مذکور از زبان برنامه نویسی C در ...

متن کامل

منابع من

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

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه مازندران - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023