|
عنوان
|
تحلیل عددی جریان و انتقال حرارت تک فازی در یک مبدل حرارتی صفحه ای راهگاه میکروکانال
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
مبدل حرارتی صفحه ای، چاه حرارتی، راهگاه، میکروکانال، دینامیک سیالات محاسباتی
|
|
چکیده
|
در صنایع گوناگون علاقه زیادی به توسعه مبدل های حرارتی که به طور موثر توانائی تبادل حرارت بین دو سیال با اختلاف دمای معین را دارند، به چشم میخورد. مدل های تحلیلی و عددی گوناگونی برای تخمین افت فشار و شدت انتقال حرارت در چاه های حرارتی ارائه شده است و به طور مشخص، میکروکانال ها افزایش انتقال حرارت قابل توجهی را فراهم میکنند، اما با افت فشار خیلی بالائی مواجه میشوند. این مشکل به توزیع غیر یکنواخت جریان از ورودی راهگاه توزیع به میکروکانال ها که ناشی از رشد بیش از حد فشار سکون است برمیگردد. از دلایل اصلی این پدیده، میتوان به یکنواخت بودن سطح مقطع عرضی راهگاه در راستای موافق جریان اشاره کردکه موجب افزایش رشد فشار سکون گردیده و منجر به جریان خروجی بیشتر از طریق کانال های خروجی پائین دست میشود. برای حنثی نمودن این پدیده، مخزوطی کردن راهگاه توزیع با کاهش سطح مقطع عرضی در راستای موافق جریان منطقی به نظز می رسد. مدلی که جهت پائین آوردن افت فشار وارده و نیز متعاقباً افزایش انتقال حرارت مطرح شده، چاه حرارتی دارای راهگاه- میکروکانال می باشد. یک چاه حرارتی راهگاه -میکروکانال متشکل از یک مجموعه دارای راهگاه است که سیال سرد کننده را از طریق ردیف های ورودی- خروجی چندگانه توزیع میکند. تا بدین وسیله، طول جریان از طریق میکروکانال را کاهش داده و به همین سبب قابلیت استفاده در مبدل های حرارتی صفحه ای را دارد. در این پایان نامه از یک روش جدید معرفی شده توسط اوحدی و همکاران برای مدل سازی عددی جریان سیال و انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی صفحه ای راهگاه -میکروکانال و برای هدسه های مختلف کاهش سطح مقطع و رژیم های جریان متفاوت استفاده شده است. در این روش از یک ایده ترکیبی استفاده شده که در آن پدیده های انتقال در میکروکانالها با استفاده از فرمول بندی دینامیک سیالات محاسباتی مدل میشوند، در صورتیکه همان در راهگاه، تحت حاکمیت معادلات دیفرانسیل معمولی جریان یک بعدی قرار دارند. مزیت این روش در مقایسه با روش های دیگر آن است که افت فشار هم در راهگاه و هم در میکرو کانال محاسبه میگردد. این روش را میتوان در در مورد سیستم های با تعداد زیادی از میکروکانال ها مورد استفاده قرار داد که زمان محاسباتی آن نسبت به مدل سازی کل مبدل حرارتی بسیار کوتاهتر است. نتایج تحلیل عددی و انتقال حرارت حاکی از آن است که کاهش سطح مق
|
|
پژوهشگران
|
حبیب اله سایه وند (استاد راهنما)، فرزاد حسن نژادشریفی (دانشجو)
|