شبیه سازی دینامیکی انتقال حرارت جریان فوق بحرانی در یک لوله

پایان نامه
چکیده

انتقال حرارت در سیالات فوق بحرانی در حد قابل توجهی با سیالات زیر بحرانی متفاوت می باشد. این تفاوت به دلیل تغییرات شدید خواص سیال با دما در نزدیکی دمای شبه بحرانی است. در نتیجه معادلات انتقال حرارت زیر بحرانی در مورد سیالات فوق بحرانی کاربرد ندارد. یکی از پدیده هایی که تاکنون مورد توجه قرار نگرفته برگشت جریان سیال فوق بحرانی در کانال حلقوی است. برگشت جریان پدیده ایست که به دلیل اختلاف چگالی بین سیال در مرکز لوله و سیال در نزدیکی دیواره نیروی شناوری ایجاد شده و سیال در نزدیک دیواره شتاب می گیرد و سرعتی بیشتر از سرعت متوسط ورودی پیدا می کند برای برقراری موازنه جرم بخشی از جریان معکوس شده و در جهتی خلاف جهت جریان اصلی حرکت می کند که سبب ایجاد جریان ثانویه ای در جهت خلاف جریان اولیه می شود. به منظور بررسی برگشت جریان در سیال فوق بحرانی مطالعه ی عددی توسط نرم افزار فلوئنت انجام شده است. تنها شرایط آرام و پایدار در نظر گرفته شده است بنابراین انتقال حرارت در یک سطح بنیادی مطالعه می¬شود. از این رو ، در این مطالعه جریان رو به بالای دی اکسیدکربن فوق بحرانی با شار حرارتی یکنواخت اعمال شده به دیوار داخلی کانال حلقوی و دیوار خارجی عایق شبیه سازی شده است. نتایج بدست آمده دید روشنی از مکانیزم برگشت جریان ارائه کرده و شناوری به عنوان نیرو محرکه ی این پدیده تعیین شده است. علاوه براین با توجه به نتایج دو نمودار برگشت جریان بر اساس اعداد بی بعد رسم شده است. همچنین مشخص شده است که وجود جا بجایی آزاد برای این پدیده لازم و اجباری می باشد. خصوصاً جا بجایی آزاد باید بر جا بجایی اجباری و هدایت غالب گردد. به طور کلی شار جرمی پدیده را تضعیف کرده در حالیکه شار حرارتی بالا به برگشت جریان کمک می کند.

منابع مشابه

شبیه سازی عددی انتقال حرارت جابه جایی در جریان مغشوش غیرنیوتنی نانوسیال در یک لوله افقی مدور

در این مقاله، انتقال حرارت جابه جایی در جریان مغشوش یک نانوسیال غیرنیوتنی درون لوله ای افقی و مدور با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و حل عددی معادلات بقای جرم، بقای ممنتوم و بقای انرژی بررسی می شوند. برای این منظور از نانوسیالی غیرنیوتنی متشکل از سیال غیرنیوتنی محلول نیم درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز (CMC) در آب و نانوذرات Al2O3 استفاده شده است. در این تحقیق اندازه متوسط نانوذرات ...

متن کامل

مدل سازی و تحلیل انتقال حرارت جابجایی ترکیبی در جریان آشفته سیال فوق بحرانی در یک لوله عمودی

با وجود گذشت بیش از نیم قرن از مطالعه جریان سیالات فوق بحرانی هنوز ابهام های فراوانی پیرامون این پدیده فیزیکی پیچیده وجود دارد. خواص سیال در نزدیکی ناحیه بحرانی ترمودینامیکی به شدت متغیر است و تاثیر نیروهای شناوری خیلی بیش از آنچه است که در جریان های معمولی شاهد آن هستیم. از این رو، در شرایط فوق بحرانی امکان وقوع دو رژیم کاملاً متفاوت، بهبود و اخلال، در انتقال حرارت جابجایی وجود دارد. مدل-سازی ه...

15 صفحه اول

مدل سازی و شبیه سازی نشتی جریان در خطوط لوله انتقال نفت در حالت ناپایدار

در صنعت نفت، نشتی که در خطوط لوله انتقال سیالات دیده می شود، در حالت پایدار با ارایه فرضیاتی به راحتی شبیه سازی می گردد. در حالت پایدار هر نوع افت فشاری در خط لوله می تواند دلیل بر وجود نشتی باشد. از آنجا که عملیات داخل خط لوله، معمولا" در حالت ناپایدار می باشد، در این تحقیق نیز جریان در خط لوله ناپایدار فرض شده که جریان پایدار حالت خاصی از آن می باشد. برای حل معادلات حاکم با روش مشخصه ها ابتدا...

متن کامل

شبیه سازی عددی انتقال حرارت جابجایی در مبدلهای حرارتی لوله ای هم مرکز

متن کامل

شبیه سازی انتقال حرارت جابجایی نانوسیال متشکله از آب و نانو لوله کربنی FMWNT در یک ریزکانال تحت میدان مغناطیسی در رژیم جریان لغزشی

جابجایی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال تشکیل شده از آب و نانو ذرات FMWNT در یک ریزکانال دو بعدی به صورت عددی مورد بررسی قرار می گیرد. دیواره ی پایینی ریزکانال کاملا عایق و دیواره ی بالایی فقط در قسمت ورودی عایق حرارتی است و مابقی آن نیز تحت تاثیر شار حرارتی ثابت می باشد. همچنین یک میدان مغناطیسی با قدرت ثابت B0 روی آن اعمال می شود. شرط مرزی سرعت لغزشی در طول دیواره های ریزکانال در نظر گرف...

متن کامل

تأثیرات تغییر شیب لوله بر انتقال حرارت چگالشی جریان

در این تحقیق، مطالعه آزمایشگاهی بر روی ضرایب انتقال حرارت چگالشی جریان R-134a داخل لوله میکروفین‌دار با شیب‌های مختلف لوله نسبت به افق ، ? ، صورت گرفته است (? زاویه بین بردار سرعت مبرد و سطح افقی در جهت مثلثاتی می‌باشد). دستگاه مورد استفاده در این بررسی، یک سیستم تبرید تراکمی بخار مجهز به کلیه وسایل اندازه‌گیری مورد نیاز است. این سیستم شامل یک کندانسور دولوله‌ای از نوع جریان مخالف می باشد که کن...

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 فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023