نام پژوهشگر: ناصر حسین نژاد
ناصر حسین نژاد مرتضی یاری
محیطهای طبیعی دارای منابع انرژی نامحدود انرژی در سطوح پایین انرژی هستند. چنین انرژیهایی بسیار ارزان و حتی در حد رایگان بوده و مزیت بهرهبرداری از آنها با افزایش هزینهها و یا عدم دستیابی به منابع انرژی در سطوح بالای اگزرژی، افزایش مییابد. یکی از راههای بهرهبرداری از این منابع انرژی استفاده از پمپهای گرمایی است و یکی از مهمترین زمینههای تحقیقاتی در بررسی پمپهای گرمایی، تلاش در جهت افزایش راندمان این پمپها میباشد. از اکثر لولههای گرمایی نصب شده در سراسر جهان برای گرمایش منازل مسکونی استفاده میشود. در چنین مواردی معمولا تنها منابع طبیعی در دسترس هوا و یا خاک بوده و امکان استفاده از آبهای سطحی و یا زیرزمینی وجود ندارد. لولههای حرارتی کوپل به زمین روشی کارآمد برای کاربردهای مختلف میباشند که در آنها به جای استفاده از هوای محیط، از زمین به عنوان چشمه و یا چاه انرژی استفاده میکنند. لوله های گرمایی قابلیت انتقال مقدار زیادی گرما در یک سطح مقطع کوچک را دارند،بطوریکه ضریب انتقال حرارت هدایت معادل آنها به علت استفاده از مکانیزم انتقال حرارت دو فازی تا چند صد برابر هادی ترین فلزات موجود می رسد.علاوه بر این انعطاف پذیری زیاد،ساختمان ساده،قابلیت کنترل آسان وبی نیاز بودن از هرگونه توان پمپاژ خارجی اهمیت استفاده از این وسیله را بیشتر کرده است.در این پایان نامه ما به بررسی انتقال حرارت درون لوله های زمین گرمایی می پردازیم و پس از استخراج کانتورهای مربوط به پارامترهای مختلف در دو هندسه در نظر گرفته شده، سایر پارامترهای کمی مورد بررسی قرار میگیرد. پارامتر سرعت ماکزیمم و میزان انتقال حرارت از لوله های زمین گرمایی نیز مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به اینکه در این مسئله با افزایش مقدار دمای سطح گرم، مقدار انتقال حرارت جابجایی طبیعی افزایش میکند، این امر با تغییر دادن مقدار دمای سطح داخلی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد که با افزایش مقدار دما، مقدار سرعت جریان و شار حرارتی افزایش می یابد. دلیل این رفتار می تواند ناشی از افزایش نیروی محرکه لازم برای انتقال حرارت باشد.