استفاده از محیط متخلخل برای بهبود انتقال گرمای جابه جایی اجباری در کانال و تحلیل عددی آن به روش بولتزمن شبکه ای | ||
| مدل سازی در مهندسی | ||
| مقاله 3، دوره 17، شماره 58، پاییز 1398، صفحه 28-39 اصل مقاله (1.82 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله مکانیک | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22075/jme.2019.16146.1602 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد تقیلو1؛ جلال قاسمی* 2؛ محمد نوروزی3 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران | ||
| 2دانشگاه زنجان | ||
| 3دانشجوی کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله، تحلیل عددی جریان و انتقال حرارت در کانال دوبعدی با حضور محیط متخلخل و بر اساس روش بولتزمن شبکهای، صورت گرفته است. دلیل اصلی قرار دادن محیط متخلخل داخل کانال، کاهش سطح مقطع موثر کانال و افزایش موضعی سرعت متوسط جریان به منظور افزایش آهنگ انتقال گرما و کنترل دمای بیشینه صفحه گرم بوده است. از سوی دیگر، به دلیل عبور بخشی از جریان از داخل محیط متخلخل از افت فشار ناگهانی در اثر کاهش سطح مقطع جلوگیری به عمل میآید. بدین منظور، یک محیط متخلخل با ساختار تصادفی به صورت موضعی در قسمت فوقانی کانال در نظر گرفته شده است. نتایج کار حاضر، مشتمل بر بررسی اثرات پارامترهای موثر از قبیل اعداد رینولدز، پرانتل، نسبت منظری و تخلخل محیط متخلخل بر بیشینه دمای سطح گرم، عدد ناسلت متوسط و افت فشار کانال، میباشد. نتایج نشان میدهد که افزایش تخلخل سبب کاهش اختلاف دمای بیشینه صفحه در دو حالت کانال ساده و کانال حاوی محیط متخلخل میشود. همچنین مشاهده میشود که استفاده از محیط متخلخل در رینولدزهای پایین نسبت به کاهش دمای صفحه گرم، توجیه بیشتری دارد. در کنار این موضوع، افزایش عدد پرانتل در ابتدا سبب افزایش دمای بیشینه صفحه گرم میشود و افزایش بیشتر آن، دمای بیشنیهی صفحه را کاهش میدهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| جابجایی اجباری؛ محیط متخلخل؛ نفوذپذیری؛ روش بولتزمن شبکهای | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,570 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 845 |
||
| تعداد نشریات | 22 |
| تعداد شمارهها | 718 |
| تعداد مقالات | 10,322 |
| تعداد مشاهده مقاله | 72,337,636 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 64,078,764 |