پديد آورنده :
دباغي ورنوسفادراني، سپيده
عنوان :
بررسي اثر مشخصه هاي فوم هاي فلزي بر ضرايب معادله ارگان
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
استخراج مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مواد
صفحه شمار :
سيزده، 80ص.: مصور
استاد راهنما :
مسعود پنجه پور، محمود مرآتيان اصفهاني
استاد مشاور :
محسن دوازده امامي
توصيفگر ها :
شبيه سازي , ديناميك سيالات محاسباتي , انتقال جرم , افت فشار , طول بحراني
استاد داور :
محمدرضا سليم پور، مهدي احمديان
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/07/12
چكيده فارسي :
1 چكيده فوم توزيع فاز گازي درون يك فاز مايع يا جامد ناميده مي شود اما منظور از فوم در واقع همان مواد جامد داراي ساختار سلولي ميباشد كه براي مواد داراي تخلخل باال معموال واژه اسفنج بكار برده ميشود از جمله خواص فومها ميتوان به تخلخل باال افت فشار پايين ضريب هدايت حرارتي و ضريب انتقال جرم باال اشاره كرد لذا هدف در اين تحقيق اندازهگيري ضريب انتقال جرم و بررسي پارامترهاي تاثيرگذار بر آن است از آنجايي كه يكي از ترمهاي مهم در انتقال جرم جابهجايي جريان سيال است ابتدا جريان سيال و پارامترهاي هندسي تاثيرگذار بر آن بررسي شد و سپس تاثير اين عوامل هندسي بر ضريب انتقال جرم مشخص شد براي اين هدف ابتدا فومهايي با طول درصد و قطر تخلخل مختلف در نرمافزار جئوديكت ساخته و سپس به روش ديناميك سياالت محاسباتي جريان سيال در آنها شبيه سازي شد نتايج حاكي از آن بود كه در قطر تخلخل ثابت با تغيير درصد تخلخل سرعت جريان سيال در بدو ورود به فوم افزايش يافت اين افزايش بسته به درصد تخلخل بين 6 تا 39 بود همچنين در بررسي اثر طول فوم مشاهده شد كه با افزايش طول فوم گراديان فشار تا يك مقدار طول بحراني كاهش و سپس ثابت ميشود مشاهده شد كه اگر نسبت طول بحراني به قطر حفره بيشتر از 32 باشد گراديان فشار ثابت ميشود نتايج همچنين نشان دادند كه درصد تخلخل تاثيري بر ميزان اين طول ندارد اما تغيير قطر تخلخل اثر بسزايي بر ميزان طول بحراني دارد تغيير طول نمونه باعث تغييرات ضريب دارسي و غير دارسي در معادله فورچيمر شد بهمين علت رابطه رياضي منطقي براي تغييرات اين ضرايب بر حسب پارامترهاي هندسي ارائه شد ميانگين عدم تطابق اين ضرايب با اعداد حاصل از شبيه سازي 7 براي ضريب دارسي و 31 براي ضريب غير دارسي بود همچنين در بررسي ضريب انتقال جرم در فوم مشاهده شد كه ضخامت اليه مرزي جرمي با افزايش سرعت كاهش مييابد و همين عامل باعث افزايش ضريب انتقال جرم و در نتيجه افزايش عدد شروود با افزايش سرعت ميشود در بررسي تاثير عوامل هندسي بر اليه مرزي يا همان ضريب انتقال جرم مشاهده شد كه تغيير درصد تخلخل تاثير چنداني بر ضخامت اليه مرزي ندارد اين در حالي است كه اثر تغيير قطر تخلخل بر ضخامت اين اليه شدت زيادي دارد كلمات كليدي فوم شبيه سازي ديناميك سياالت محاسباتي انتقال جرم افت فشار طول بحراني
چكيده انگليسي :
82 Study of the Effect of Characteristics Metal Foams on Coefficients of Organ Equation Sepideh Dabbaghi Varnoosfaderani S dabbaghi@ma iut ac ir June 11 2016 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language PersianDr Masoud Panjepour Assoc Prof Supervisor Email panjepour@cc iut ac irDr Mahmood Meratian Assoc Prof Supervisor Email meratian@cc iut ac irAbstractFoam is called the distribution of gaseous phase in a liquid or solid phase But the foam in fact isthe solid material that have a cellular structure and for high porosity materials most commonly calledsponge Such properties that noted for foams is high porosity low pressure drop high thermalconductivity and mass transfer coefficient So the aim of this study was to measure the mass transfercoefficients and parameters affecting it As one of the important terms in the mass convection is fluidflow the fluid flow and geometric parameters influencing it investigated and then the impact of thesegeometric factors on mass transfer coefficient were identified For this reason foams at differentlength percent porosity and pore diameter were built in Geodict software and then the fluid flow wassimulated by using Computational Fluid Dynamics The results showed that at fixed pore diameterby changing the porosity the velocity of fluid flow within the foam were increased The increasedepending on the porosity of between 6 and 50 respectively Also by study the effect of foamlength was observed that with the increasing foam length pressure gradient has decrease up to thecritical length value and then it was constant In fact it was shown that when the critical length topore diameter ratio is more than 20 the pressure gradient were constant On the other hand that theporosity does not affect on the amount of this critical length but change of the pore diameter has asignificant effect the critical length Change of foam length cause the changes Darcy and non Darcycoefficient in Forchheimer equation Therefore the mathematical relationship to change thecoefficients based on geometrical parameters was presented The incompatibility average of thiscoefficient with simulated number is 7 for Darcy coefficient and 10 for non Darcy coefficient Also in study of mass transfer coefficient in foam was observed by inceasing the flow velocity themass boundary layer thickness decrease and this factor cause increasing the mass transfer coefficientand other words by increasing flow velocity the Sherwood number were increased Also regardingthe effect of geometrical parameters on the boundary layer thickness or the mass transfer coefficientwas observed that the porosity does not have much effect on the thickness of the boundary layer However the effect of the change pore diameter on this boundary layer thickness was extremelylarge Keywords Foam Simulation Computational Fluid Dynamics Mass Transfere Pressure drop Critical length
استاد راهنما :
مسعود پنجه پور، محمود مرآتيان اصفهاني
استاد مشاور :
محسن دوازده امامي
استاد داور :
محمدرضا سليم پور، مهدي احمديان
