آنالیز سه بعدی نمونه جدیدی از مبدل حرارتی متخلخل گاز به گاز

پایان نامه
چکیده

محیط متخلخل بدلیل داشتن سطح بسیار زیاد در واحد حجم انرژی زیادی از گازهای داغ از طریق انتقال حرارت جابجایی دریافت می کند و در پی افزایش دما، این انرژی را از طریق تشعشع به داخل سیستم بازمیگرداند. در این مطالعه سعی شده که از این انرژی دریافت شده از گاز به وسیله محیط متخلخل، جهت طراحی یک مبدل حرارتی سه بعدی استفاده شود که از سه قسمت تشکیل شده است شامل:1- قسمت دما بالا، 2- قسمت بازیاب 1 و 3- قسمت بازیاب 2 . جریان گاز داغ از داخل قسمت دما بالا مبدل گذشته و از طریق انتقال حرارت جابجایی، ازدیاد دمای لایه مربوطه را به دنبال دارد. این انرژی دریافت شده به صورت شار تشعشعی به لایه های بازیاب 1 و 2 تابیده می شود. هوا با دمای محیط وارد لایه بازیاب 1 می شود و شار تشعشعی منتشرشده از لایه دما بالا توسط لایه بازیاب 1 جذب شده و هوا ضمن عبور از این لایه توسط فرایند انتقال حرارت جابجایی پیش گرم می شود که این هوای پیش گرم شده وارد لایه بازیاب 2 می شود و در این لایه توسط مکانیزم انتقال حرارت جابجایی مقدار بیشتری انرژی دریافت کرده و به صورت هوای گرم خروجی سیستم را ترک می کند. در کار حاضر، آنالیز حرارتی سه بعدی مبدل حرارتی با در نظر گرفتن اثرات تغییرات خواص گاز با دما مورد بررسی قرارگرفته است. محیط متخلخل علاوه بر انتقال حرارت جابجایی با جریان گاز قادر است انرژی تابشی را جذب، پخش و صادر کند درحالی که از اثرات تابشی فاز گاز در مقایسه با فاز جامد صرف نظر شده است. از آنجا که تعادل حرارتی بین فاز گاز و جامد وجود ندارد، معادلات انرژی به طور جداگانه برای هر فاز نوشته شده وبا روش اختلاف محدود حل عددی می گردند. برای محاسبه توزیع شار تابشی در لایه متخلخل که از حل معادله انتقال حرارت تابشی به دست می آید از روش جهت های مجزا استفاده شده است. نتایج عددی به صورت نمودارهایی از توزیع دمای گاز و محیط متخلخل و همچنین توزیع شار تابشی در فاز جامد، با در نظر گرفتن تغییرات خواص گاز با دما نشان داده شده است. محاسبات انجام شده نشان می دهد که استفاده از لایه های متخلخل با عمق اپتیکی زیاد و ضریب پخش تشعشعی کم، افزایش راندمان حرارتی مبدل را به دنبال دارد. جهت بررسی صحت محاسبات انجام شده، مقایسه ای با نتایج تئوریک دیگر محققین صورت پذیرفته که انطباق موجود رضایت بخش می باشد.

منابع مشابه

ارزیابی بازیافت گاز از رسوبات متخلخل حاوی هیدارت گاز طبیعی

متن کامل

طراحی و ساخت مبدل حرارتی مایع ـ گاز با استفاده از لوله های گرمایی

لوله های گرمایی وسایلی با قابلیت انتقال حرارت بالا هستند با توجه به خصوصیات حرارتی آنها، تحقیقاتی در رابطه با تئوری و ساخت مبدل حرارتی مایع ـ گاز (رادیاتور) با استفاده از لوله های گرمایی صورت گرفته است. مبدل حرارتی ساخته شده از 18 عدد ترموسیفون (لوله گرمایی بدون فتیله) در دو ردیف به صورت آرایشی هندسی مثلثی تشکیل شده است. حرارت از آب گرم به قسمت پایین ZrO2 مبدل حرارتی ( بیرون تبخیر کننده لوله ...

متن کامل

مدل‌سازی هندسی- تصادفی سه بعدی توده سنگ منطقه مزینو با هدف برآورد نشت گاز در استخراج به روش گاز کردن

در ایران بخش زیادی از ذخایر زغال‌سنگ در عمق واقع شده و یا ضخامت کمی دارند که برای استحصال و استفاده از این منابع، فناوری گاز کردن زیرزمینی زغال­سنگ (UCG) می‌تواند به­‌عنوان بهترین گزینه مطرح باشد. یکی از این ذخایر زغال­سنگ، زغال­سنگ­های منطقه مزینو طبس است. از جمله معیارها و عوامل تأثیرگذار بر امکان­پذی...

متن کامل

طراحی و ساخت مبدل حرارتی مایع ـ گاز با استفاده از لوله های گرمایی

لوله های گرمایی وسایلی با قابلیت انتقال حرارت بالا هستند با توجه به خصوصیات حرارتی آنها، تحقیقاتی در رابطه با تئوری و ساخت مبدل حرارتی مایع ـ گاز (رادیاتور) با استفاده از لوله های گرمایی صورت گرفته است. مبدل حرارتی ساخته شده از 18 عدد ترموسیفون (لوله گرمایی بدون فتیله) در دو ردیف به صورت آرایشی هندسی مثلثی تشکیل شده است. حرارت از آب گرم به قسمت پایین zro2 مبدل حرارتی ( بیرون تبخیر کننده لوله گر...

متن کامل

شبیه سازی عددی سه بعدی محفظه احتراق توربین گاز

مقاله حاضر، گزارشی از حل عددی یک نوع محفظه احتراق توربین گاز، برای بررسی اثرتغییر هندسه محفظه است. سعی شده اثـرات این تغییر در پارامترهای اساسی محفظه مورد توجه قرار گیرد. برای نیل به این هدف هر دو شکل اولیه و تغییر یافته محفظه احتراق به وسیله یک مدلسازی عددی سه بعدی شبیه سازی ونتایج آنها با یکدیگر مقایسه و در نهایت موجه یا ناموجه بودن آن تغییر بررسی شده است. برای مدلسازی اغتشاشات از مدل 1 و برا...

متن کامل

استخراج پارامترهای تشخیص از پاسخ گذرای حسگر گاز الکتروسرامیکی متخلخل

روش جدیدی را برای تشخیص جنس یک گاز هدف خالص در هوا بر اساس تحلیل ریاضی پاسخ گذرای حسگر گاز نیمه هادی پیشنهاد می‌کنیم. حسگر گاز مورد نظر از نوع مقاومتی و دارای بدنه حساس متخلخل است. معادله نفوذ – واکنش در خصوص بدنه متخلخل الکتروسرامیکی و شرایط حدی حاکم بر ساختمان افزار مورد نظر حل گردید. اهم پارامترهای وابسته به نوع گاز (پارامترهای تشخیص) مشخص و آثار ناشی از آنها در پاسخ گذرای حسگر به روشهای رقو...

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 شهید باهنر کرمان - دانشکده مهندسی مکانیک

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023