پديد آورنده :
علمدار، شهاب
عنوان :
بررسي تجربي و عددي جريان سيال و انتقال حرارت در يك كانال مربعي مجهز به دسته لولههاي عرضي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 117ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محمد رضا توكلي نژاد
استاد مشاور :
محسن دوازده امامي
توصيفگر ها :
انتقال حرارت , كانال انتقال حرارت , دسته لولههاي عرضي , لولههاي توخالي , معيار ارزيابي عملكرد
استاد داور :
محمدضا سليم پور، علي اكبر عالم رجبي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/07/23
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/07/23
چكيده فارسي :
1 چكيده مههم صرفهجويي در مصرف انرژي و رسيدن به راهكارهاي مؤثر براي آن موضوعي است كه در سالهاي اخيهر بهه يكهي از مباحه براي مهندسان تبديلشده است در تحقيق حاضر جريان سيال و انتقال حرارت بهصورت تجربي و عددي درون يهك كانهال بها مقطهع مربعي كه مجهز به دسته لولههاي عرضي بوده است مطالعه شده است دسته لولههاي عرضي بهصورت توخالي بوده و عمود بهر راسهتاي جريان قرارگرفتهاند آب بهعنوان سيال خنك كاري در محدوده عدد رينولدز بين 7673 تا 95521 در داخهل كانهال انتقهال حهرارت در جريان مورد استفاده قرارگرفته است در مطالعه حاضر تأثير پارامترهاي مختلف ازجمله تغيير در طول چيدمان قطر دسته لولهها و دبي سيال بر نرخ انتقال حرارت بررسيشده است معادالت حاكم بر شبيهسازي مسئله شامل معادله پيوستگي اندازه حركت و انهرژي بهوده است از نرمافزار فلوئنت با الگوريتم سيمپل و مدل اغتشاشي k براي بررسي عددي استفادهشده است در تمامي اعداد رينولهدز عبهور جريان از دسته لولههاي عرضي افزايش انتقال حرارت و افت فشار نسبت به كانال ساده بدون دسته لولههاي عرضي را به دنبال داشهته است بر اساس نتايج استفاده از دسته لولههاي عرضي با طول 5 71 سانتيمتر با چيدمان مربعي ضريب انتقال حرارت را نسبت به حالهت ساده 1 2 برابر افزايش ميدهد اما با بر اساس معيار ارزيابي عملكرد مشخص شهد كهه ايهن چيهدمان عملكهرد مناسهبي در تمهامي دبهيهها نخواهد داشت استفاده از دسته لولههاي عرضي با طول 5 71 سانتيمتر با چيدمان مثلثي ضهريب انتقهال حهرارت را 7 1 برابهر نسهبت بهه حالت ساده افزايش داده و درعينحال داراي معيار ارزيابي عملكرد بزرگتر از 1 بوده است در حالتي كه ابتدا و انتهاي دسهته لولههههاي عرضي باز باشند و بخار اجازه ورود به داخل آنها را داشته باشد استفاده از دسته لولههاي عرضي با طول 5 71 سانتيمتر و آرايش مثلثي در تمامي دبيها بر اساس معيار ارزيابي عملكرد توجيهپذير خواهد است كلمات كليدي انتقال حرارت كانال انتقال حرارت دسته لولههاي عرضي لولههاي توخالي معيار ارزيابي عملكرد
چكيده انگليسي :
115 Experimental and numerical study of fluid flow and heat transfer in a square channel equipped with transverse tube bundles Shahab Alamdar s alamdar@me iut ac ir Date of Submission 2020 11 20 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohammad Reza Tavakoli mrtavak@cc iut ac irAbstractSaving energy and getting effective solutions for that is an issue that has become an importanttopic for engineers in recent years In the present study fluid flow and heat transfer have beenstudied experimentally and numerically in a channel with a square cross section equipped withtransverse tube bundles The transverse tube bundles are hollow and perpendicular to the directionof flow Water presents as the cooling fluid and the Reynolds number range is between 3767 to12559 Temperature profiles are used for the boundary condition on the channel wall Theneffects of various parameters such as change in length arrangement diameter of the transversetube bundles and fluid flow on the heat transfer rate is investigated The governing equations ofthe problem simulation included the equation of continuity the motion and the energy Fluentsoftware with simple algorithm and k turbulent model has been used for numerical analysis Inall Reynolds numbers the passage of the transverse tube bundles has resulted in an increase inheat transfer and a drop in pressure relative to the simple channel According to the results theuse of transverse tube bundles with a length of 17 5 cm with a inline arrangement increases theheat transfer coefficient by 1 2 times compared to the simple channel However based on theperformance evaluation criteria it was determined that this arrangement will not perform well inall cases The use of 17 5 cm long tubular tubes with a staggered arrangement increased the heattransfer coefficient by 1 7 times compared to the simple case and at the same time had aperformance evaluation criterion greater than 1 If the beginning and end of the transverse tubebundles are open and steam is allowed to enter them the use of 17 5 cm long transverse tubebundles with staggered arrangement in all dimensions will be justified based on performanceevaluation criteria Keywords Heat transfer Heat transfer channel Transverse tube bundles Hollow pipes Performance evaluation criteria
استاد راهنما :
محمد رضا توكلي نژاد
استاد مشاور :
محسن دوازده امامي
استاد داور :
محمدضا سليم پور، علي اكبر عالم رجبي
