دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
“M.Sc” پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
عنوان :
بررسی افت فشار جریان تراکم پذیر با اصطکاک و انتقال حرارت
چکیده:
در مطالعه حاضر تاثیرات اصطکاک و انتقال حرارت در افت فشار یک جریان تراکم مد نرظ قرار گرفته است. جریان داخل یک لوله را با دقت کافی برای محاسبات مهندسی می توان پایدار یک بعدی در نظر گرفت. همچنین برای سهولت انجام محاسبات سیال ایده آل فرض می شود و از معادلات گاز کامل برای بررسی استفاده می شود.در هر مقطع دمای میانگین به عنوان دمای جریاندر آن سطح انتخاب می شود. معادلات اصلی حاکم بر جریان عبارتند از معادله حالت، معادله پیوستگی، معادله انرژی و معادله مومنتوم، با توجه به تراکم پذیر بودن جریان تغییرات خواص جریان علاوه بر عدد رینولدز به تغییرات عدد ماخ و ابسته است. با توجه به اینکه تغییرات عد ماخ به تغییرات سرعت و دما بستگی دارد معادلات برای دو حالت ایده آل ثابت بودن دمای دیواره لوله و ثابت بودن شار حرارتی ورودی به لوله با استفاده از روش های عددی محاسبه شده است و تغییرات فشار با استفاده از سه نمونه تجربی برای هوا، بخار و گاز طبیعی در اثر تغییر دما، اصطکاک ، دبی و قطر لوله مقایسه و بررسی شده است. با توجه به اینکه اصطکاک و انتقال حرارت هر دو از عوامل کاهش فشار در طول مسیر انتقال سیال هستند و همچنین سرعت انتقال حرارت هر دو از عوامل کاهش فشار در طول مسیر انتقال سیال هستند و همچنین سرعت انتقال جریان که نسبت به سرعت صوت کمتر است. طراحی لوله با زبری کمتر برای کاهش میزان اصطکاک و همچنین نزدیک کردن دمای اولیه لوله به دمای محیط برای به حداقل رساندن تبادل حرارتی از راه های کاهش افت فشار می باشد.
مقدمه:
در بررسی سیستم های صنعتی، راه های افزایش راندمان و کاهش انرژی مصرفی همواره مورد مطالعه قرارگرفته است و همواره سعی شده در طراحی سیستم های جدید این مسئله مورد توجه قرار گیرد. یکی از روش هایی که باعث افزایش راندمان یک سیستم می شود یافتن عوامل موثر در ایجاد تلاف انرژی سیستم است. در سیستم هایی که با جریان تراکم پذیر کار می کنند مانند مبدل های حرارتی، خطوط انتقال گاز، توربین های گازی، موتورهای توربوجت، راکتورهای هسته ای و .. نیز مساله کاهش تلفات انرژی همواره مودر توجه بوده است. در این سیستم ها به دلیل افت فاشر مقداری از انرژی اولیه سیال از بین می رود با شناسایی عوامل موثر در ایجاد افت فشار و طراحی سیستم در جهت به حداقل رساندن این عوامل می توان افت فشار جریان را به حداقل ممکن رسانید که در نتیجه باعث افزایش راندمان سیستم خواهد شد. در مطالعه حاضر تاثیرات اصطکاک و انتقال حرارت به عنوان دو عامل اساسی ایجاد افت فشار جریان تراکم پذیر بررسی می گردد. در فصل اول به بررسی خواص و ویژگی های یک جریان تراکم پذیر و مقایسه رفتار آن با جریان تراکم ناپذیر پرداخته می شود. در فصل دوم رفتار فشار به عنوان تابعی از ضریب اصطکاک و میزان انتقال حرارت بررسی خواهد شد و در نهایت در فصل سوم تاثیر عوامل مختلف همچون دمای جریان، شار حرارتی، دبی و … مختلف بر افت فشار جریان مد نظر قرار خواهد گرفت.
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند