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
1396
2
1
gregorian
2017
5
1
17
3
online
1
fulltext
fa
تاثیر وجود پره و تغییر نسبت ابعادی بر جابجایی آزاد سیال بین حلقویهای هم محور
Effects of Fin Presence and change the Aspect Ratio on Natural Convection in Coaxial Annuli
در مقاله حاضر، به بررسی عددی اثر وجود پرههای دندانهای بر انتقال حرارت جابجایی آزاد بین حلقویهای هم مرکز پرداخته شده است. کانال خارجی در حلقویهای مورد بررسی، دایرهای بوده و کانالهای داخلی شامل سه سطح مقطع دایرهای، مربعی و مثلثی است. مساحت حلقویها و همچنین قطر کانال بیرونی حلقوی به عنوان یک قید هندسی در تمامی موارد مورد بررسی در این پژوهش یکسان فرض شده است. مساحت پرهها نیزیکسان است و بر روی سطح داخلی قرار گرفته اند تا بتوان اثر آنها را بر خواص گرمایی حلقوی با شرط مرزی دما ثابت روی سطوح آن و در بازه اعداد رایلی بین 105 تا 108 مقایسه نمود. نتایج نشان داد که با افزایش عدد رایلی و در نتیجه سرعت، ضریب انتقال حرارت جابجایی سطوح افزایش پیدا میکند. با این وجود، حضور پرهها مقادیر ضریب انتقال حرارت کانال داخلی را تا حدود 50% کاهش داده در حالیکه این ضریب برای کانال خارجی افزایش مییابد. همچنین برای حلقوی دایرهای با افزایش عدد رایلی در دو حالت بدون پره و پرهدار، عدد ناسلت به ترتیب حدود 71 % و 64% افزایش دارد و بهطور کلی وجود پرهها باعث افزایش 13 درصدی نرخ انتقال حرارت نسبت به حالت بدون پره از سطوح حلقویها شده است.
In the present paper, the effect of fins presence on natural convection between coaxial annuli was investigated, numerically. The external duct was circular and the internal ducts included three circular, square, and triangular cross sections for discussed annuli. As a geometrical constrain, both cross section area and diameter of external duct of annuli were considered equivalent together for all investigated cases. The area of fins installed on the internal ducts was constant, and their effects on thermal behavior of annuli were compared with considering the constant wall temperature boundary condition for surfaces in the range of 105≤Ra≤108. The results showed that with increase of Rayleigh number and consequently velocity, the heat transfer coefficient was increased for both surfaces. However, presence of fins reduced the values of heat transfer coefficient of internal ducts about 50%, while they increased those values for external ducts. Also, in the case of circular annulus, with increase of Rayleigh number, the Nusselt number wincreased about 71% and 64% for non-finned and finned ones, respectively. As a result, fins increased the overall heat transfer rate of both surfaces of annuli about 13% in comparison of non-finned surfaces.
حلقویهای هم مرکز,جابجایی آزاد,پره,شبیهسازی عددی
Coaxial Annuli,Natural Convection,Fin,numerical simulation
10
18
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-13950-1&slc_lang=fa&sid=15
Akram
Jahanbakhshi
اکرم
جهانبخشی
100319475328460048069
100319475328460048069
No
کارشناس ارشد
Afshin
Ahmadi Nadooshan
افشین
احمدی ندوشن
100319475328460048070
100319475328460048070
Yes
استادیار گروه مکانیک دانشگاه شهرکرد
Arash
Shad
آرش
شاد
100319475328460048057
100319475328460048057
No
کارشناس ارشد
Mahsa
Farzaneh
مهسا
فرزانه
100319475328460048058
100319475328460048058
No
دانشگاه صنعتی اصفهان