پديد آورنده :
نديميان اصفهاني، امين
عنوان :
بهينه سازي حرارتي و مكانيكي ساختار آوندهاي خنك كاري چند مقياسه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
سيزده، 71ص.: مصور، جدول، عكس(رنگي)، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
محمدرضا سليم پور
استاد مشاور :
ابراهيم شيراني
توصيفگر ها :
آوندهاي خنك كاري , بهينه سازي , استحكام مكانيكي , تنش هاي حرارتي , شار حرارتي ثابت , انتقال حرارت
استاد داور :
محسن دوازده امامي، محمدرضا توكلي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/05/04
چكيده فارسي :
چكيده پيشررفت تكنولوژي و به دنبال آن كاهش اندازهي سرامانهها موجب تمركز مصرف و تلفات انرژي در ابعاد كوچكتر شدهاست از اين رو امروزه مرديريرت حرارتي يرك چرالش كليردي در طراحي سرررامرانهها و فرآيندها ميباشرررد آوندها به عنوان يك روش پركاربرد جهت خنككاري سرامانههاي مهندسري مورد استفاده قرار ميگيرند و ساختار بهينهي آنها ميتواند تاثير بهسزايي در باالبردن بهرهوري سامانهها داشته باشد به همين جهت در اين پژوهش به بررسي ساختار آوندهاي خنككاري در يك قطعهي مكعبي كه بهديوارههاي آن شار ثابتي وارد ميشرود و سريال خنككننده درون آوندهاي آن در جريان است پرداخته ميشود نسبت حجمي آوندها به حجم كل قطعه مكعبي ثابت و برابر 33 در نظر گرفته شرده و تاثير تعداد چيدمان دومقياسره كردن و تييير سرطح مقطع آوندها بر عملكرد حرارتي و مكانيكي ر ر ر قطعه بررسي ميگردد و در ادامه با معيار كاهش دما و تنش بيشينه در قطعه ساختارهاي بهينهتر معرفي ميگردد نتايج نشانگر آن است كه افزايش تعرداد آوندها در حجم ثابت ابتدا موجب كاهش دما و تنش بيشرررينه در قطعه گرديده ولي با ادامهي افزايش تعداد آوندها دما و تنش بيشينه در قطعه افزايش مييابد در نهايت تعداد 2 آوند با كاهش به ترتيب 2 9 و 5 06 دما و تنش بيشينهي قطعه نسبت به حالت اوليه را ميتوان به عنوان حالتي بهينه درنظر گرفت همچنين بررسررري چيدمان آوندها نشررران ميدهد كه نزديك شررردن آوندها به لبهي موجب دور شدن از حالت مطلوب با كمترين دما و تنش بيشينه ميگردد و در نهايت چيدمان خارجي قطعه بيش از يك مقدار مشرخ متقرارن با فالرررلهي 33 ميليمتري از لبهي خارجي قطعه و 53 ميليمتري از محور تقارن آن با كاهش به ترتيب 8 33 و 8 50 دما و تنش بيشرينه نسرربت به حالت اوليه به عنوان چيدمان بهينه معرفي ميگردد دو مقياسرره كردن آوندها در حالتهاي بررسرري شررده نيز نشرران ر دهندهي دورشدن از حالت مطلوب و تاثير منفي آن بر حالت بهينه است تيييرات سطح مقطع آوندها نيز نشان ميدهد كه در حالت سطح مقطع مربعي عملكرد حرارتي و مكانيكي قطعه با كاهش به ترتيب 4 43 و 4 82 دما و تنش بيشرررينهي قطعه نسررربت به حالت اوليه در بهترين حالت قرار ميگيرد كلمات كليدي آوندهاي خنككاري بهينهسازي استحكام مكانيكي تنشهاي حرارتي شار حرارتي ثابت انتقال حرارت
چكيده انگليسي :
Thermal and Mechanical Optimization of Multiscale Cooling Vasculature Constructs Amin Nadmian Esfahani a nadimian@me iut ac ir Date of Submission 2017 06 18 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohammad Reza Salimpour Salimpour@cc iut ac irAbstractAdvancement of technology and consequently decreasing size of the advanced systems have set a focus onenergy consumption and energy loss exclusively in small scale Therefore heat management is a criticalchallenge when it comes to design of processes and systems Vessels as the most common method of coolingin engineering systems have a significant impact on systems efficiency so optimization could increase thisimpact Hence in this project optimized structure of cooling vessels in a cubic block was investigated witha constant heat flux on outside walls and a constant amount of flowing fluid through the vessels Volumeratio of the vessels to the total volume of the cube is considered fixed in order to investigate the impact of thenumber arrangement double scaling and change in cross section of the vessels on the heat and mechanicalperformance of the block As a result using indicators such as temperature reduction and maximum tension the optimized structure is proposed The result showed that increasing the number of vessels firstly reducesthe temperature and maximum tension then by continuing this trend increases both temperature andmaximum tension As the optimized mode installing 8 vessels when the temperature and maximum tensiondecreased by 9 8 and 67 5 respectively is proposed in addition arrangement investigation of the vesselsshowed that approaching the vessels to the edge of the block more than a certain distance can diminish theeffect of mentioned optimized mode Accordingly symmetric arrangement of 8 vessels 10 mm away fromthe edge and 15 mm away from the axis decreasing the temperature and maximum tension by 10 2 and75 2 respectively is proposed as the optimized arrangement There is something to be said that doublescaling of the vessels in the investigated situations had negative result on indicators and changing in the crosssection shape of the vessels showed that the square shape can upgrade the decreasing effect to 14 4 and82 4 Keywords Cooling vasculature Optimization Mechanical strength Thermal stress Constant heatfluxt Heat transfer
استاد راهنما :
محمدرضا سليم پور
استاد مشاور :
ابراهيم شيراني
استاد داور :
محسن دوازده امامي، محمدرضا توكلي
