عنوان پایان‌نامه
حل عددی انتقال حرارت و جریان دو فاز نانو سیال داخل لوله حاوی ماده متخلخل
- رشته تحصیلی
- مهندسی انرژیهای جدید پذیر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 284089;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69121
- تاریخ دفاع
- ۰۶ تیر ۱۳۹۴
- دانشجو
- کیمیا منتظری
- استاد راهنما
- علی بخش کسائیان, فاطمه راضی آستارایی
- چکیده
- چکیده با توجه با اهمیت بسیار زیاد انتقال حرارت در سیستمهای حرارتی و تلاشهای روزافزون به منظور بهبود عملکرد حرارتی سیستمها، دو روش نوین برای افزایش انتقال حرارت که عبارتاند از استفاده از نانوسیال و محیط متخلخل، به طور همزمان در این پژوهش در نظر گرفته شدهاند. محیطهای متخلخل با افزایش سطح تماس و اغتشاش در مسیر جریان و نانوسیالات به واسطه افزایش رسانش حرارتی سیال متعارف، میتوانند نقش برجستهای در بهبود عملکرد حرارتی سیستم ایفا کنند. در این پژوهش به مدلسازی عددی جریان نانوسیال در یک لوله با مقطع دایروی حاوی ماده متخلخل پرداخته شده است. تاثیر پارامترهایی نظیر غلظت نانوذرات در داخل سیال، سرعت جریان، تخلخل، جنس و نوع ماده متخلخل بر انتقال حرارت و افت فشار در داخل لوله بررسی شده است. همچنین با توجه به افزایش قابل توجه افت فشار در لوله در شرایط وجود ماده متخلخل، تلاش شده است تا ضخامتی بهینه برای محیط متخلخل داخل لوله محاسبه شود تا افت فشار و انتقال حرارت مقادیر مطلوبی را دارا باشند. در بررسیهای صورت گرفته، روش دوفاز مخلوط به دلیل خطای کمتر و حجم کمتر محاسبات به عنوان روش برگزیده برای حل مساله انتخاب شده است. نشان داده شده است که انتقال حرارت با استفاده از نانوسیال و محیط متخلخل به قیمت افزایش فشار بیش از دو برابر می شود. با در نظر گرفتن معیاری بیبعد، ضخامت یک میلیمتر به عنوان ضخامتی ایدهآل برای محیط متخلخل محاسبه شده است. تغییرات ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت و تغییرات فشار در طول لوله به تفصیل مورد بحث و بررسی قرار گرفتهاند. کلمات کلیدی: نانوسیال، جریان دوفاز، محیط متخلخل، انتقال
- Abstract
- Abstract: According to the important role of heat transfer in thermal systems and the developing efforts for improving thermal performance of these systems, two innovative methods including the use of nanofluid and porous medium in a system for increasing heat transfer are employed in the present work. In porous mediums, the great dissipation area and the irregular motion of the fluid flow which mixes the fluid more effectively and enhanced conductivity of the nanofluid because of the presence of highly conductive solid particles, have an important role in heat transfer improvement of the system. In the present study, numerical analysis of a nanofluid flow in a pipe containing porous medium is surveyed. The effect of several parameters such as volume fraction of the nanofluid, flow velocity, porousity, type of the porous media on heat transfer and pressure drop along the pipe is studied. Because of the noticeable increase in pressure drop along the fluid flow, the idea of a partially poroused tube is presented. An optimal thickness of one millimeter for the porous medium inside the pipe is calculated in order to mimimum the effects of pressure drop. The variations in heat transfer coefficient, Nuselt number and pressure drop along the tube is discussed in details. Keywords: Nanofluid, Two phase flow, porous medium, Heat transfer,
