پديد آورنده :
خاشعي، مجيد
عنوان :
مطالعه پارامتري تأثير نوسان ساز سيال در افزايش انتقال حرارت كانال دوبعدي
شار ثابت با استفاده از حل عددي گذرا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 67ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي نيلي احمد ابادي
توصيفگر ها :
انتقال حرارت , رينولدز , نوسان ساز , افت فشار , شار حرارتي ثابت , ضريب عملكرد , جريان نوساني
استاد داور :
رامين كوهي كمالي، علي اكبر عالم رجبي
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/07/18
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/07/24
چكيده فارسي :
در سالهاي اخير مطالعات بر روي انتقال حرارت جابهجايي در سيالات بهشدت رشد كرده و نتايج حاصل، پيشرفتهاي چشمگيري را در اين زمينه حكايت ميكند. اين پژوهش به برر سي عددي انتقال حرارت و جريان سيال و افت ف شار نا شي از جريان سيال در عبور از كانال در شررررايط جريان نوسررراني ميپردازد. با توجه به اهميت بازده انتقال حرارت در تجهيزات مختلف و لزوم به حداكثر رساني اين مهم، سعي شده است تا راهحل عملي جهت افزايش حداكثري انتقال حرارت جابهجايي سيال بررسي و ارائه گردد. در اين پژوهش ابتدا، بهمنظور بررسي هرچه بهتر تأثير پارامترهاي جريان نوساني روي انتقال حرارت داخلي كانال شار ثابت، جريان نوساني ورودي به كانال تو سط UDF در نرمافزار فلوئنت به صورت يك موج سينو سي با دامنه و فركانس متغير شبيه سازي شد و تأثير فركانس و دامنه در اعداد رينولدز مختلف كانال روي انتقال حرارت ديوارههاي كانال موردبررسررري قرار گرفت. براي حل معادلات جريان سيال، از معادلات غير دائم متو سطگيري شده رينولدز (URANS) همراه با مدل آ شفتگي k-ω SST ا ستفاده شد. نتايج نشان داد برخلاف فركانس، دامنه نوسانات تأثير قابل توجهي در افزايش انتقال حرارت دارد. همچنين، انتقال حرارت در نسبت عرض كانال به عرض خروجي مجراي جريان نوساني برابر يك بيشينه شد. در ادامه، براي ايجاد جريان نوساني مناسب در ورودي كانال، از يك نوسانساز جديد داراي كانال برگشتي استفاده شد كه ساختار آن نسبت به انواع مرسوم متفاوت بود و جريان نوساني با افت فشار كمتر و دامنه نوسانات قويتر توليد ميكرد. تأثير عدد رينولدز روي انتقال حرارت و افت فشار در اين بخش مورد بررسي قرار گرفت. در بخش پاياني پژوهش، ابعاد نوسررانسرراز بدون تغيير ابعاد ورودي و خروجي، بهگونهاي نصررف شررد كه همزمان با افزايش فركانس، دامنه نوسانات مناسبي توليد شود. با محاسبه عدد ناسلت متوسط و افت فشار، ضريب كارايي نوسانساز در كانال محاسبه گرديد. نتايج نشران داد اسرتفاده از نوسرانسراز در ورودي كانال تا 50 % ضرريب كارايي را نسربت به كانال سراده با جريان ورودي يكنواخت افزايش ميدهد.
چكيده انگليسي :
In recent years, studies on displacement heat transfer in fluids have grown tremendously and the results show significant progress in this field. This research deals with the numerical investigation of heat transfer and fluid flow and the pressure drop caused by the fluid flow passing through the channel in the condition of fluctuating flow. Considering the importance of heat transfer efficiency in different equipment and the need to maximize this importance, it has been tried to investigate and present a practical solution to maximize the heat transfer of fluid displacement. In this research, first, in order to better investigate the effect of fluctuating flow parameters on the internal heat transfer of the constant flow channel, the fluctuating flow entering the channel was simulated by UDF in Fluent software as a sine wave with variable amplitude and frequency, and the effect of frequency and The amplitude at different Reynolds numbers of the channel on the heat transfer of the channel walls was investigated. To solve the fluid flow equations, unsteady averaged Reynolds equations (URANS) were used together with the k-ω SST turbulence model. The results showed that unlike the frequency, the amplitude of oscillations has a significant effect on increasing heat transfer. Also, the heat transfer was maximized in the ratio of the channel width to the outlet width of the fluctuating flow channel equal to one. Next, in order to create a suitable oscillating flow at the entrance of the channel, a new oscillator with a return channel was used, the structure of which was different from the conventional types, and it produced an oscillating flow with a lower pressure drop and a stronger amplitude of oscillations. The effect of Reynolds number on heat transfer and pressure drop was investigated in this section. In the final part of the research, the dimensions of the oscillator were halved without changing the input and output dimensions in such a way that a suitable range of oscillations can be produced at the same time as the frequency increases. By calculating the average Nusselt number and pressure drop, the efficiency coefficient of the oscillator in the channel was calculated. The results showed that the use of an oscillator at the entrance of the channel increases the efficiency by 50% compared to the simple channel with uniform input flow.
استاد راهنما :
مهدي نيلي احمد ابادي
استاد داور :
رامين كوهي كمالي، علي اكبر عالم رجبي
