دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
دانشکده مهندسی مکانیک
پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد
گرایش
تبدیل انرژی
عنوان پایان‌نامه
مدل‌سازی جریان و انتقال حرارت دو فاز در لوله گرمایی با صفحات لانه‌زنبوری
اساتید راهنما:
دکتر سیروس آقانجفی
دکتر محمدرضا شاه‌نظری
زمستان 1393
چکیده
استفاده از لوله گرمایی برای صفحات لانه‌زنبوری در این پایان‌نامه بررسی شده است. در این راستا توزیع دما در دیواره لوله گرمایی استوانه‌ای استخراج‌شده و برای سه سیال به‌طور جداگانه موردبررسی و مقایسه قرار گرفته است. امروزه صفحات لانه‌زنبوری به دلیل دارا بودن نسبت سختی به جرم بالا کاربردهای گسترده‌ای در صنایع فضایی و سازه‌های ماهواره‌ای یافته‌اند. یکی از مهم‌ترین مشخصه‌های طراحی ماهواره کنترل دمای آن و جلوگیری از به وجود آمدن نقاط گرم در آن است که این مورد نیاز به هدایت گرمایی مناسبی را برای سازه‌های استفاده‌شده در ماهواره طلب می‌کند. علی‌رغم مزیت ذکرشده برای صفحات لانه‌زنبوری، این صفحات ازنقطه‌نظر هدایت گرمایی ضعیف هستند و بنابراین نیاز به طراحی سازوکار مناسبی جهت کنترل دما در این سازه‌ها وجود دارد. یکی از راهکارهای افزایش هدایت گرمایی استفاده از لوله گرمایی در این صفحات است. لوله‌های گرمایی به‌طور گسترده در میکروالکترونیک، ذخیره انرژی گرمایی و تهویه استفاده‌شده و حل مدل تحلیلی آن موجود و قابل پیاده‌سازی است. پیاده‌سازی لوله‌های گرمایی در صفحات لانه‌زنبوری اشاره‌شده با در نظر گرفتن مشخصات منحصربه‌فرد آن و حل مدل ریاضی آن به‌منظور کنترل دما هدف از انجام این پایان‌نامه است. به این منظور ابتدا معادلات حاکم ریاضی که منجر به معادلات دیفرانسیل پاره‌ای می‌شود، برای حل دوبعدی و سه‌بعدی به دست می‌آیند. به‌منظور پیاده‌سازی این معادلات برای صفحه لانه‌زنبوری لازم است تا شرایط مرزی مطابق با شرایط این صفحات تعیین گشته تا معادلات ذکرشده در این شرایط محیطی حل گردند. نهایتاً به‌منظور حل معادلات دیفرانسیلی پاره‌ای با شرایط مرزی مشخص‌شده، روش حل عددی Coupled و SIMPLEC پیشنهاد و پیاده‌سازی شده است و پس از اطمینان از صحت مدل‌سازی‌ها، مابقی نتایج شبیه‌سازی به کمک آنالیز مقایسه‌ای در محیط نرم‌افزار راستی آزمایی شده‌اند. نتیجه شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که کاهش تخلخل در صفحه لانه‌زنبوری منجر به کاهش اختلاف دما می‌شود. همچنین تغییر پوشش روی صفحه لانه‌زنبوری و افزایش ضریب صدور در کاهش حداکثر دمای صفحه لانه زنبوری از تغییر جرم کل صفحات تاثیرگذارتر است.
واژه‌های کلیدی: صفحات ساندویچی لانه‌زنبوری، لوله‌های گرمایی، شبیه‌سازی عددی، کنترل دما.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فهرست جداول.. ذ
فهرست شکل‌ها ر
فهرست علایم و اختصارات… س
فصل 1- مقدمه. 1
1-1- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………..1
1-2- شرح موضوع. 2
1-3- اهمیت موضوع. 4
1-4- مرور ادبیات موضوع. 4
فصل 2- تئوری و معادلات حاکم.. 21
2-1- مقدمه… 21
2-2- لوله گرمایی.. 21
2-2-1- محدودیت فتیله. 26
2-2-2- محدودیت کشیدگی.. 27
2-2-3- محدودیت صوتی 27
2-2-4- محدودیت جوشش…. 28
2-3- محیط متخلخل.. 29
2-3-1- جریان سیال تک فاز و انتقال.. 30
2-3-2- بقای جرم سیال.. 30
2-3-3- قانون دارسی.. 31
2-4- معادلات حاکم بر لوله گرمایی.. 31
2-4-1- معادله مایع-فتیله. 32
2-4-2- فصل مشترک مایع-بخار 33
2-4-3- منطقه بخار 35
2-4-4- معادله انرژی.. 35
2-5- صفحات ساندویچی لانه‌زنبوری.. 36
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند