پديد آورنده :
باستي، محمدرضا
عنوان :
تحليل حرارتي محيط متخلخل با گراديان دماي زياد همراه با ضريب هدايت حرارتي متغير
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مكانيك
صفحه شمار :
پانزده، 103ص.: مصور
استاد راهنما :
احمد صابونچي
استاد مشاور :
محمد رضا سليم پور
توصيفگر ها :
بستر ثابت , تشعشع حرارتي , هدايت متغير با دما , سيال ساكن , چرخش سيال
تاريخ نمايه سازي :
1394/07/28
استاد داور :
علي اكبر عالم رجبي، محسن ثفقيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/10/04
چكيده فارسي :
چكيده انتقال حرارت در بسترهاي ثابت بسيار حائز اهميت است و توانايي كنترل و بهينه سازي انتقال حرارت در اين گونه سيستمها ميتواند كمك شاياني به افزايش راندمان و بهره وري در صنايع مختلف كند پروژه حاضر انتقال حرارت در بسترهاي ثابت با حضور سيال بدون جريان اجباري در فضاهاي بين فاز جامد مورد تجزيه و تحليل قرار ميدهد تا تاثير پارامترهاي متعدد نظير اندازه ذرات جامد گراديان دما فشار و خواص حرارتي فاز جامد و سيال مورد استفاده در هدايت حرارتي مؤثر بستر مشخص شود و با تغيير اين پارامترها انتقال حرارت كلي در بستر را تعيين كرد در اين تحقيق سه گاز نيتروژن هيدروژن و هوا به عنوان فاز سيال در نظر گرفته شدهاند كه با توجه به مشخصات ترموديناميكي اين گازها هدايت حرارتي مؤثر با حضور گاز هيدروژن بيشتر از دو گاز ديگر و بعد از آن گاز نيتروژن ميباشد گراديان دماي بيشتر نيز موجب افزايش هدايت حرارتي مؤثر ميشود در حالي كه افزايش فشار تأثير چنداني بر انتقال حرارت ندارد مگر در حضور گاز هيدروژن و فشارهاي بيشتر از 59 بار بزرگتر بودن ضريب هدايت حرارتي فاز جامد همانند فاز سيال موجب افزايش هدايت مؤثر مي شود ولي افزايش آن بيش از يك حد معين تأثير بسيار كمي بر هدايت حرارتي مؤثر ميگذارد مهمترين و تعينكننده ترين پارامتر در انتقال حرارت بستر ثابت تعداد و اندازه ذرات تشكيلدهندهي بستر ثابت ميباشد كه با افزايش تعداد ذرات هدايت حرارتي مؤثر كاهش چشمگيري مييابد كلمات كليدي بستر ثابت هدايت حرارتي مؤثر تشعشع حرارتي هدايت متغير با دما سيال ساكن چرخش سيال
چكيده انگليسي :
Thermal Analysis of Porous Media with High Temperature Gradient and Variable Thermal Conductivity Mohammad Reza Basti m basti@me iut ac ir Date of Submission 2015 08 17 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Ahmad Saboonchi ahmadsab@cc iut ac irAbstract Investigation of heat transfer in porous media or packed beds with stagnant filling fluid without anyexternal fluid flow and external convection is the purpose of the present work The evaluation is based ontwo aspects i the conduction heat transfer in solid and gas phases and ii the radiation heat transfer betweenparticles in the voids Because of small amount of absorption and scattering coefficients of gases effect ofthese parameters on radiation and overall effective thermal conductivity is not considered Geometry andstructural properties of packed bed in this study is a rectangular bed with infinite cylinders located regularlyand has point contact which each other and gas trapped in the void between four contacted cylinders In orderto achieve a better understanding of heat transfer an effective thermal conductivity is introduced and effectof different parameters such as temperature gradient pressure emissivity solid and gas thermal conductivity and size of the particles has been analyzed Three kind of gas nitrogen hydrogen and air use as a stagnantfluid phase According to thermal conductivity of these gases effective thermal conductivity of bed in thepresence of hydrogen which has the highest thermal conductivity between these gases is more than the othertwo gases and then nitrogen cause higher effective thermal conductivity Gradient of temperature in the voidsmake the gas to move and circulate in the voids that cause the lower heat transfer in the direction of heattransfer Between these three gases hydrogen has the highest thermal conductivity that thermal gradient putsa greater impact on this gas that cause more circulation and less heat transfer Temperature gradient of bedhas a direct effect on the effective thermal conductivity when the temperature of hot side of the bed decrease the effective thermal conductivity and radiation thermal conductivity also decrease In other hand the effectof pressure is small and negligible except for using hydrogen as stagnant fluid and in the case of pressure ismore than 10 bar which increase of pressure cause the more effective thermal conductivity But when thepressure is less than 10 bar the effective thermal conductivity has a very small change Pressure of bed don tchange the radiation thermal conductivity at all because the pressure do not influence the radiationcharacteristic of materials Thermal conductivity of solid phases cylinders has a significant role on heattransfer and effective thermal conductivity but when solid thermal conductivity exceeds certain limits higherthan 100 W m k effect of this parameter decreases sharply and after this limit effect of solid thermalconductivity is negligible The most important and decisive parameter that cause low effective thermalconductivity and mild temperature distribution in bed is diameter or quantity of cylinders When thedimentions of bed is fixed increasing the quantity of cylinders or decreasing the diameter of cylinders causethe lower effective thermal conductivity and radiation thermal conductivity because of shrinking the voids At the end packed bed of spheres use to calculate the effective thermal conductivity of bed In the case ofusing the spheres instead of cylinders gas can move between spheres and don t trap between particles thatcause more effective thermal cunductivity Keywords Packed Bed Effective Thermal Conductivity Thermal Radiation Variable ThermalConductivity Stagnant Fluid
استاد راهنما :
احمد صابونچي
استاد مشاور :
محمد رضا سليم پور
استاد داور :
علي اكبر عالم رجبي، محسن ثفقيان
