Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
2
1
gregorian
2016
5
1
16
3
online
1
fulltext
fa
مدلسازی یک بعدی انتقال حرارت دوفازی در ساختار متخلخل دوگانه
One dimensional modeling of two phase heat transfer in a bi-porous structure
ساختارهای متخلخل با افزایش مساحت تبادل گرما بین سطح و سیال و ایجاد نیروی مویینگی با تراوایی زیاد، نقش موثری در بهبود عملکرد تجهیزات انتقال حرارت دوفازی مانند لولههای گرمایی دارند. در ساختارهای جدید متخلخل (ساختارهای دوگانه)، دو توزیع مختلف اندازه حفره بکار گرفته میشود. حفرههای کوچک باعث افزایش نیروی مویینگی و رساندن مایع به سطح شده و حفره های بزرگ با افزایش تراوایی فاز بخار به فرار بخار کمک مینمایند. هدف اصلی این پژوهش، حصول درک کاملتری از عملکرد قسمت اواپراتور لولههای حرارتی و مقایسه عملکرد دو نمونه ساختار متخلخل دوگانه میباشد. در این راستا ابتدا از مدل کوالف برای تعیین احتمال حضور هر فاز در حفره های با توزیع اندازه مشخص استفاده شده است. خواص ترموفیزیکی سیال و محیط نظیر خواص ترمودینامیکی سیال، اشباع و تراوایی فازها و ضریب هدایت حرارت ماتریس فلزی نیز از روی هندسه و روابط تجربی به دست میآیند. سپس معادلات بقا برای هر دو فاز درون دامنه حل شده و نتایج انتقال حرارت یک بعدی در یک محیط متخلخل دوگانه، به صورت نمودار شار حرارتی بر حسب اختلاف دمای جامد و سیال ارائه شده ‏است. نتایج به دست آمده نشان میدهند کاهش اندازه حفرههای کوچک و افزایش اندازه حفرههای بزرگ موجب بهبود عملکرد فتیله میشود.
Due to increasing the heat transfer surface area and high providing capillary pressure with high permeability, porous structures play a key role in improving the performance of two phase heat transfer devices such as heat pipes. New porous structures (bi-porous structures), have two distinct size distribution of pores of which the small pores provide the capillary pressure required for delivering liquid to the surface and large pores help vapor escape from the surface through increasing its permeability. The main goal is to gain a deeper understanding of the evaporator section of heat pipes and comparison between the performances of two sample biporous structures. Towards this goal first the Kovalev modeling technique is applied to determine the possibility of each phase’s existence in pores of different sizes throughout the computational domain. One dimensional heat transfer in a bi-porous wick is investigated. Inside the domain the conservation equations are solved for each phase and the results such as heat flux versus wall superheat are presented. Thermo-physical properties of the fluid and the matrix like the fluid properties, phase saturation and permeability and the conduction heat transfer coefficient are calculated from the geometry of the matrix and experimental relationships.
تخلخل دوگانه,انتقال حرارت دوفازی,لوله حرارتی,مدلسازی
Bi-porous,Two-phase Heat transfer,Boiling,Heat pipe,Modeling
121
131
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-8299&slc_lang=fa&sid=15
Alireza
Rahimpour
علیرضا
رحیم‏پور
100319475328460061361
100319475328460061361
No
School of Mechanical Engineering,
Iran University of Science and Technology
دانشکده مهندسی مکانیک،
دانشگاه علم و صنعت ایران
Amir
Mirza Gheitaghy
امیر
میرزاقیطاقی
100319475328460061360
100319475328460061360
No
School of Mechanical Engineering,
Iran University of Science and Technology
دانشکده مهندسی مکانیک،
دانشگاه علم و صنعت ایران
Hamid
Saffari
حمید
صفاری
100319475328460061359
100319475328460061359
Yes
Associate Prof., Head of Department, School of Mechanical Engineering/ Iran University of Science and Technology
دانشیار، مدیر گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک/
دانشگاه علم و صنعت ایران