دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
عنوان:
بررسی انتقال حرارت جابجایی طبیعی و تشعشعی از مجموعه پره های مثلثی
چکیده:
انتقال حرارت جابجایی آزاد و تشعشع در مجموعه پره های مثلثی که به شکل افقی قرار گفته در این پایان نامه بررسی شده است. در این پروژه معادلات حاکم بر پره ها و ارتباط تشعشعی آنها با یکدیگر و صفحه میانی فرمول بندی شده است و سپس معادلات حاکم بر سیال نوشته شده است. فرمول های حاکم بر پره ها با توجه به تغیرات و چرخش دستگاه مختصات بدست آمده و تمامی حالات دائم خواهند بود. سپس با شرایط مرزی مناسب که در متن پایان نامه به آنها اشاره می شود می توان این معادلات را بر روش های عددی حل نمود. در این پایان نامه هندسه مسئله با حالات و شرایط مرزی مختلف توسط نرم افزار GAMBIT رسم و مش بندی شده و توسط نرم افزار FLUENT حل شده و نتایج برای ابعاد مختلف پره بررسی و با کارهای دیگران مقایسه شده است.
مقدمه:
سطوح گسترش یافته یا همان پره ما به طور گسترده در خنک کردن موتور اتومبیل و موتورهای سفینه های فضایی استفاده می شوند. پره ها همچنین در پردازنده های کامپیوتر و دیگر تجهیزات الکترونیکی به وفور استفاده می شوند.
جنبه های مختلف انتقال حرارت از پره ها، انتقال حرارت جابجایی آزاد و تشعشع بسیار مشاهده می شود که تقریبا انتقال حرارت تشعشع 20% از انتقال حرارت کل را شامل می شود. پرها به صورت مجموعه ای به کار گرفته می شوند، انتقال حرارت از مجموعه پره ها به طور تئوری در مقایسه با یک پره منفرد کمتر پیش بینی شده است و به این نتیجه رسیده اند که انتقال حرارت از مجموعه پره ها به فاصله بین پره ها وابسته است.
تحقیقات پیوسته ای برای بهبود دادن بازده سیستم های تبادل حرارتی انجام شده که شامل انتقال حرارت آزاد و اجباری می باشند. کار تجربی اخیر بروی مجموعه پره های افقی و عمودی با جابجایی آزاد توسط Mcmanus Staner، welling و woodhinge ، Harahap و Mcmanus،… صورت گرفته است.
انتقال حرارت تشعشع نقش مهمی در انتقال حرارت مجموعه پره ها بازی می کند. Chaddock , Edwards نشان دادند که انتقال حرارت به وسیله تشعشع از پره های استوانه ای با ضریب صدور سطح 0/99 حدوداً یک سوم انتقال حرارت کل محاسبه شده است. chaddok متوجه شد که انتقال حرارت به وسیله تشعشع پره با جنس آلومینیوم صیقل داده شده در حدود 20% – 10 انتقال حرارت کل را شامل می شود.
Sparrow و Acharya یک مقاله بروی جابجایی طبیعی پره با حل معین شده غیر یکنواخت با ضریب انتقال حرارت متغیر ارائه کرده اند. یک تحلیل رسانایی و جابجایی برای پره با صفحه عمودی انجام شده است و آنها نشان داده اند که ضریب انتقال حرارت محلی در اول کم می شود و به یک حداقلی می رسد و سپس با افزایش فاصله خطوط جریان پایین افزایش می یابد. Sukhatme مشاهده کرد که با افزایش در عدد گراشف انتقال حرارت جابجایی افزایش یافته و انتقال حرارت تشعشع کاهش می یابد. Manzoor et al تلفات انتقال به وسیله جابجایی و تشعشع از پره های یک بعدی و دوبعدی را تحلیل کرد. Sparrow and vemuri آزمایش هایی که با فین های سوزنی افقی با تراکم بالا ثابت شده بر یک صفحه پایه عمودی را بررسی کرده اند. سپس آنها روی تأثیر جهت دهی پره ها تخمین و انتقال حرارت تشعشع پره با دمای ثابت را مطالعه کردند.
Aihara et al آزمایش هایی را بروی مجموعه پره سوزنی با صفحه پایه عمودی همراه توزیع سرعت اطراف آنها انجام داده اند. تخمین های تشعشعی به دست آمده با ضریب صدور شفاف بنا شده اند.
Edward , Zagrofos یک مجموعه پره سوزنی را بهتر از یک مجموعه پره صفحه ای تحت شرایط یکسان اجرا کرده اند. Sobhan , Sunil Reddy یک فین مستطیلی با یک خط منبع در صفحه پایه را مطالعه کرده اند. عکس العمل جابجایی آزاد با تشعشع و رسانایی در یک شکاف طور عددی به وسیله Venkateshan , Balaji مطالعه شده است. Rao , Venkateshan یک آزمایش هایی را بروی مجموعه پره افقی بلند داده اند. بعلاوه زمانی که افزایش در انتقال حرارت تشعشعی به طور غیرخطی متمایل می شود. انتقال حرارت جابجایی به طور خطی با فاصله بین پره ها افزایش می یابد. Lina , Leela با بکار بردن قانون دوم با یک مجموعه پره سوزنی تحت جریان گذرنده مشاهده کردند با افزایش در سرعت جریان نرخ انتقال حرارت افزایش خواهد یافت و از این رو برگشت ناپذیری انتقال حرارت را کاهش می دهد. Abramazon یک بحث بروی تخمین انتقال حرارت تشعشع از مجموعه پره های مستطیلی، که در آنجا انقال حرارت تشعشع 20% از انتقال حرارت کل را شامل می شود را ارائه کردند. Yancu , Anbar آزمایش هایی را با تعداد مختلف پره ها بروی یک صفحه پایه افقی با عرض 250mm را انجام داده اند و با کاهش فضای بین پره ها افزایش تعداد پره ها را منجر خواهد شد.
براي دانلود متن كامل پايان نامه اينجا كليك كنيد
نظرات شما عزیزان:
تبادل لینک هوشمند