عنوان پایان‌نامه
بررسی عددی اثر یک میدان مغناطیسی بر جریان آرام یک سیال رسانای الکتریکی و انتقال حرارت مزدوج درون یک کانال
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3058;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 70540
- تاریخ دفاع
- ۱۱ مهر ۱۳۹۴
- دانشجو
- رضا خضری
- استاد راهنما
- حسین شکوهمند
- چکیده
- در این پژوهش، انتقال حرارت مزدوج سدیم مایع در حضور میدان مغناطیسی یکنواخت بین دو صفحه ی موازی، با روش حجم محدود شبیه سازی شده است. در این مطالعه، از طریق دیواره های بالایی و پایینی، یک شار حرارتی ثابت به سیال وارد می شود و سایر دیواره ها عایق در نظر گرفته شده-اند. در شبیه سازی انجام گرفته، از آنجا که دیواره ها دارای ضخامت می باشند، ابتدا توزیع دما در دیواره ها بدست آمده و سپس جریان و انتقال حرارت سیال درون کانال مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج حل عددی بر اساس یک برنامه ی کامپیوتری که با زبان برنامه نویسی فرترن90 نوشته شده است، بدست می آیند. به دلیل استفاده از دستور بلاک-آف در برنامه ی نوشته شده، به راحتی می توان هندسه ی مساله را تغییر داد که انعطاف پذیری بالای کد نوشته شده را نشان می دهد. همچنین مساله در دو حالت مختلف تحلیل شده است، تحلیل جریان سدیم مایع با خواص ترموفیزیکی ثابت و تحلیل جریان سدیم مایع با خواص ترموفیزیکی متغییر. به منظور اعتبارسنجی برنامه ی نوشته شده، دوبار نتایج حاصل با نتایج حاصل از کارهای گذشته مقایسه شده است و دیده می شود که تطابق خوبی برقرار است. تاثیر قدرت میدان مغناطیسی، زاویه ی میدان مغناطیسی، اعمال فرض ثابت بودن خواص ترموفیزیکی، جنس و ضخامت دیواره ها بر دینامیک و انتقال حرارت جریان، در این شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که نرخ انتقال حرارت با قدرت میدان مغناطیسی رابطه ی مستقیمی دارد. کلمات کلیدی: انتقال حرارت مزدوج، سدیم مایع، میدان مغناطیسی، فرترن، بلاک-آف، خواص ترموفیزیکی متغییر
- Abstract
- of liquid sodium in two-dimensional channel with electrically nonconducting thick walls is investigated. The walls of the channel are heated with a constant and uniform heat flux. The flow is affected by a transverse magnetic field. The non-dimensional governing equations for steady laminar flow are solved numerically employing finite volume method, using the SIMPLE algorithm. Numerical calculations were performed by writing a computer program in FORTRAN. The problem is analyzed for two states, fluid with constant thermophysical properties and fluid with variable thermophysical properties. The effects of the magnetic field strength, variable properties and k on the flow and the heat transfer are investigated. The results show that the local Nusselt number increases as the Hartmann number increases. It is also obvious that the Nusselt number decreases when the constant properties assumption is employed. Keywords: Conjugate heat tranfer, Liquid sodium, Magnetic field, Electrically nonconducting walls, Laminar flow, Variable properties
