عنوان پایان‌نامه
بررسی تأثیرات زبری سطح بر انتقال حرارت جریان جوششی در یک میکروکانال افقی
- رشته تحصیلی
- مهندسی هوا - فضا - جلوبرندگی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73333;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 73333
- تاریخ دفاع
- ۲۱ بهمن ۱۳۹۴
- دانشجو
- مهدی انصاری
- استاد راهنما
- محمدحسین صبور
- چکیده
- جریان جوششی درون میکروکانال، یک حالت کاملا متفاوت انتقال حرارت است که مقادیر بالای انتقال حرارت و جرم در آن رخ می‌دهد. کاربردهای این فناوری در زمینه‌های گوناگون از قبیل پمپ‌های گرمایی، سیستم‌های تهویه مطبوع، سیستم‌های الکترونیکی و ... است. همچنین برای حذف مقدار معینی گرما، توان لازم برای پمپ کردن جریان‌های دوفازی از جریان‌های تک‌فازی کمتر است. در کار حاظر به صورت عددی، به بررسی جریان دوفازی جوشش درون میکروکانال پرداخته شده است. برای درک رفتار هیدرودینامیک و گرمایی جریان دوفازی درون میکروکانال، معادلات مدل دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) به وسیله نرم‌افزار تجاری ANSYS FLUENT 14.5 حل شده‌اند. همچنین نتایج شبیه‌سازی‌های انجام شده با منابع انتشار یافته تأیید شده‌اند. هدف این مطالعه بررسی تأثیرات سرعت و دمای متفاوت ورودی، بر روی شروع پدیده جوشش هسته‌ای در میکروکانال است. همچنین تأثیرات تغییر عدد رینولدز بر روی کسر حجمی بخار، دمای استاتیک روی دیواره و ضریب انتقال حرارت بررسی شده است و در نهایت، به مطالعه اثرات المان‌های مختلف زبری بر روی هیدرودینامیک و رفتار گرمایی جریان جوششی درون میکروکانال پرداخته شده است.
- Abstract
- Boiling in microchannels is a very different mode of heat transfer in wich, very high heat and mass transfer coefficients can be achived. Applications include heat pumps, automotive air conditioners, electronics cooling etc. Also, required pumping power for two-phase flows is lesser than single-phase liquid flows to achive a given heat removal. in this research a numerical study of two-phase flow through the microchannels has been carried out. The computational fluid dynamics (CFD) model equations solved using commercial software ANSYS FLUENT14.5 to understand the hydrodynamic and thermal behavior of two-phase flow through microchannel. The computational model has been validated through literature. The aim of this study is to understand the effects of different fluid inlet velocity and fluid inlet temperature on the “Onset of Nucleate Boiling” in microchannel. Also at various Reynolds number the effect on volume fraction of vapor, static temperature along the wall and heat transfer coefficient at heated wall is investigated. Finally, the effect of different roughness elements on the hydrodynamic and thermal behavior of boiling flow in microchannel is investigated Key Words: Microchannel, Nucleate boiling, Roghness elements, Two-phase flow.
