عنوان پایان‌نامه
بررسی تجربی وعددی انتقال حرارت جابجایی مختلط در یک آرایه از دو جت طولی برخورد کننده به صفحه عمودی دما ثابت
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1586;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41805
- تاریخ دفاع
- ۱۰ شهریور ۱۳۸۸
- دانشجو
- سجاد یزدانی
- استاد راهنما
- مهدی اشجعی
- چکیده
- در این پایان‌نامه به بررسی تجربی و عددی انتقال حرارت جابجایی مختلط از روی صفحه تخت عمودی در اثر برخورد یک آرایه دو تایی از جت هوای طولی قائم پرداخته می شود. صفحه عمودی در دمای ثابت ( دارای اختلاف دمای مشخص نسبت به محیط و جت) نگه داشته می شود. جت های طولی همدما با محیط بوده و به شکل قائم به صفحه برخورد می کند. مطالعه تجربی بکمک روش تداخل سنج نوری ماک - زندر (روش مستقیم تعیین گرادیان دما) و مطالعه عددی با استفاده از روش تابع جریان -تاوایی انجام شده است. در بررسی تجربی، متغیر های مسأله عبارتند از فاصله مرکز تا مرکز دو نازل (L)، فاصله نازل از صفحه تخت هدف (Z) و عدد رینولدز( ). در بررسی عددی الگوی جریان نیز مشخص می گردد. پارامتر دیگری که ثابت فرض می شود، پهنای نازل است که مقدار آن 3 میلیمتر ثابت شده است. در این تحقیق عدد رینولدز در محدوده 134 تا 634 ، L را معادل 2، 4، 6 و 14 برابر پهنای نازل و Z را 3، 5 و 7 برابر پهنای نازل در نظر گرفتیم. به منظور اطمینان از صحت انجام آزمایش ها، انتقال حرارت جابجایی آزاد از روی صفحه تخت عمودی به روش حاضر با نتایج تحلیلی مقایسه گردیده است. نتایج تجربی و عددی نشان می دهد که به دلیل شدت کم جت های برخورد کننده، جابجایی آزاد نیز مانند جریان جت ها دارای اهمیت بوده و رژیم جریان را تحت تأثیر قرار می دهد. این مسأله باعث تغییر مسیر جت های هوا نسبت به محور مرکزی نازل می گردد . همچنین با افزایش فاصله مرکز تا مرکز نازل ها انتقال حرارت متوسط از صفحه افزایش می یابد از موارد دیگر بررسی شده در این پایان نامه، تعیین عدد رینولدز مربوط به شروع جریان ناپایداری، عدد رینولدز بحرانی (که در دبی های بیش از آن، تأثیر جابجایی آزاد بسیار ناچیز است) مربوط به جابجایی اجباری و عدد رینولدز شروع جریان مغشوش است.
- Abstract
- The present work deals with the experimental and numerical study of cooling effect in low-speed two-dimensional an array of two slot jets impinging on an isothermal vertical hot plate. The jets are discharged into a semi confined zone which is bounded with two parallel isothermal walls. Both top and bottom boundaries are open to the ambient air. The wall adjacent to the nozzles is kept at the same temperature of ambient whereas the target surface is heated to maintain a constant temperature difference with respect to the opposite wall. The range of the jet Reynolds number on the basis of nozzle hydraulic diameter is kept within the range of 134 to 634. This leads to velocities of the same order of magnitude to that of natural convection close to the target wall and the zone between the nozzles. As an accurate optical method, interferometry has been selected for experimental study of the thermal field behavior and for measuring the local heat transfer coefficient. Also the numerical simulation of the problem has been done by Vorticity-Stream Function Method for solving the flow field and for comparing the theoretical heat transfer model with the obtained experimental data. Variations of each of jets Reynolds numbers (Re), Nozzle to plate spacing (Z) and the center line nozzle to nozzle spacing (L) have been considered.
