۲۰ نتیجه برای ضریب انتقال حرارت
دوره ۲، شماره ۳ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
یکی از روشهای کاهش اندازه تجهیزات انتقال حرارت، افزایش ضریب انتقال حرارت جابهجایی سیال است. هدف اصلی از این پژوهش طراحی و تولید نوعی نانوسیال بر پایه آب و اتیلن‌گلایکول است. بدین منظور ابتدا گرافن با استفاده از روش الکتروشیمیایی تولید و ساختار آن توسط طیف‌های واپاشی پرتو ایکس (XRD)، تبدیل فوریه فروسرخ (FTIR) و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی انتقالی (TEM) مورد بررسی و تأیید قرار گرفت. با استفاده از درصدهای وزنی مختلف از نانوگرافن شامل ۲۵/۰، ۵/۰، ۷۵/۰، ۱، ۲۵/۱ و ۵/۱% نانوسیال آب/اتیلن‌گلایکول/گرافن تولید گردید. سدیم دو دسیل سولفات (SDS) به عنوان فعال کننده سطحی جهت بهبود پایداری گرافن درون سیال پایه استفاده شد. سامانه آزمایشگاهی طراحی شده شامل لوله مارپیچ با دمای دیواره ثابت و مجهز به کنترل کننده دبی و نشانگر دما و فشار بود. عدد ناسلت و افت فشار برای آب خالص توسط سامانه آزمایشگاهی اندازهگیری و با مدل‌های تجربی موجود در این زمینه مقایسه گردید و مشخص شد که سامانه به خوبی قادر به پیش‌بینی نتایج است. ضریب انتقال حرارت جابهجایی، عدد ناسلت و نرخ انتقال حرارت با استفاده از سامانه مذکور برای آب/اتیلن‌گلایکول با نسبت وزنی ۶۰ به ۴۰ و نیز نانوسیال با درصدهای مختلف از گرافن در دبی‌های مختلف بررسی گردید. نتایج مشخص ساخت که با افزودن ۱% وزنی گرافن به سیال پایه ضریب انتقال حرارت جابهجایی حدود ۵۰% افزایش مییابد در حالیکه افت فشار نیز حدود ۵۰% افزایش نشان میدهد. در نهایت یافته‌های این پژوهش پتانسیل استفاده از سامانه آب/اتیلن‌گلایکول/گرافن را در تجهیزات سرمایشی/گرمایشی مورد تأیید قرار میدهد.
دوره ۶، شماره ۲۱ - ( ۴-۱۳۸۸ )
چکیده
چکیده
آب میوه ها به دلیل وجود ویتامین ها، پروتئینها و مواد آلی دیگر نسبت به عملیات تبخیر حساس بوده و به همین دلیل تبخیر آنها باید در تجهیزاتی صورت پذیرد که کمترین زمان اقامت و حداکثر راندمان را دارا باشند تا امکان تخریب اجزاء آن به حداقل برسد. وجود این خصیصه در تبخیرکننده های لوله ای فیلم ریزان و صعودی آنها را برای تغلیظ آب میوه بسیار مناسب ساخته است. در این تحقیق تغلیظ آب پرتقال بدست آمده از مناطق شمالی ایران در یک پایلوت نیمه صنعتی متشکل از یک تبخیرکننده دو مرحله ای حاوی فیلم ریزان و صعودی انجام داده و تغییرات ضخامت فیلم مایع، ضرایب انتقال حرارت و زمان اقامت سیال مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که تغییرات ضخامت فیلم مایع، ضریب انتقال حرارت و خواص ئیدرودینامیکی و حرارتی سیال کاملاً در محدوده جریان آشفته است و می توان با انجام شش مرحله، آب میوه را به غلظت مناسب رساند و به حد استاندارد لازم برای نسبت غلظت کنسانتره به اسیدیته دست یافت.
نوید بزرگان، فرشاد پناهی زاده، نریمان بزرگان،
دوره ۱۱، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۰ )
چکیده
در مقاله حاضر، از سه نمونه متفاوت اکسید آلومینیوم که از لحاظ خواص سطح، شکل و اندازه با هم تفاوت دارند به عنوان نانو ذرات در سوسپانسیون اتیلن گلیکول-اکسید آلومینیوم در محدوده غلظت های حجمی استفاده شده است. کاربرد نانو سیالات اتیلن گلیکول-اکسید آلومینیوم به عنوان سیال خنک کننده در یک مبدل حرارتی دولوله ای که باید یک محلول گرم را به میزان مشخصی خنک کند، تحت شرایط جریان آرام مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا، روابط انتقال حرارت میان محلول گرم و نانو سیال به عنوان سیال خنک-کننده بررسی شده است. در ادامه سطح انتقال حرارت و دبی جرمی سیال خنک کننده با استفاده از نانو سیالات بهینه سازی شده است. در مقاله حاضر، ضریب انتقال حرارت، ضریب انتقال حرارت کلی، ضریب اصطکاک، افت فشار و توان پمپاژ لازم برای نانو سیالات اتیلن گلیکول- اکسید آلومینیوم محاسبه شده است.
مهدیه آب روش، بهروز محمد کاری،
دوره ۱۲، شماره ۳ - ( ۶-۱۳۹۱ )
چکیده
یکی از عوامل تعیین کننده میزان مصرف انرژی در ساختمان، علاوه بر مشخصات حرارتی عناصر تشکیل دهنده پوسته خارجی، نحوه اتصال عناصر مختلف به یکدیگر در جزئیات اجرایی آن است. در صورت عدم رعایت ملاحظات لازم در این خصوص، پل های حرارتی قابل ملاحظه ای ایجاد می شود که می تواند اثربخشی عناصر مختلف پوسته را کاهش و میزان انتقال حرارت از پوسته خارجی را تا ۴۰ درصد افزایش دهد. در این مقاله ، به ارزیابی عملکرد حرارتی وضعیت های گوناگون نصب پنجره، شامل حالت های استفاده یا عدم استفاده از پیش قاب چوبی یا فولادی، برای نصب پنجره های دارای شیشه های دوجداره پرداخته شد. این محاسبات به کمک شبیه سازی مدل هایی در نرم افزار تِرم صورت گرفت. تحلیل و مقایسه پل های حرارتی ناشی از روش های گوناگون نصب پنجره، با محل استقرار متفاوت در یک دیوار نمونه با عایق کاری حرارتی از خارج، انجام شد. برای هر یک از حالت های نصب قاب پنجره در داخل جدار، ضریب انتقال حرارت خطی در وضعیت های گوناگون قرارگیری پنجره و پیش آمدگی عایق حرارتی روی پیش قاب محاسبه گردید، و تأثیر عوامل فوق بر روی انتقال حرارت برآورد شد. نتایج به دست آمده نشان می دهند جزئیات اجرایی نصب پنجره، محل قرارگیری پروفیل و همچنین نحوه و میزان عایق کاری حرارتی اطراف پروفیل پنجره نقشی تعیین کننده بر عملکرد حرارتی جدار دارد.
قدرت قصابی، محسن کهرم،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در تحقیقات پیش از این، مطالعه جامع آزمایشگاهی که، اثر تمام متغیرهای موثر و تقابل آنها را بر میزان عدم تشابه ممنتوم و انتقال حرارت صفحه تخت در حضور مانع بررسی نماید، صورت نگرفته است. اگرچه الگوی استفاده از مانع در نزدیکی صفحه تخت جهت افزایش انتقال حرارت در مبدل‌ها و تمایل محققین جهت دریافت اطلاعات کامل در زمینه عوامل ایجاد عدم تشابه، باعث تحقیقات فراوانی در این زمینه شده بود. از طرفی، با حضور مانع مستطیلی در نزدیکی صفحه تخت، ضریب انتقال حرارت و ضریب اصطکاک، تحت تاثیر عواملی مختلفی قرار میگیرد که بررسی تمام تقابل های بین متغیرها، با توجه به بازه تغییرات آنها، بصورت آزمایشگاهی امکان پذیر نمی باشد. در این مقاله، ماکزیمم و مینیمم مقدار ضرایب اصطکاک و انتقال حرارت به ازای تمام ترکیب های ممکن برای متغیرهای مستقل تعیین شدند تا حداقل و حداکثر میزان عدم تشابه ممنتوم و انتقال حرارت مشخص شوند و وجود عدم تشابه، در میان ترکیب های متغیرهای مستقل، بررسی گردد. بدین منظور با توجه به تعدد متغیرها و بازه تغییرات آنها، ابتدا با استفاده از روش طراحی آزمایشها، تعداد آزمایشها کاهش یافته است بدون اینکه اطلاعات اساسی حذف شود. سپس آزمایشها در یک تونل باد آزمایشگاهی که دارای حداکثر سرعت ۱۳ متر بر ثانیه می‌باشد انجام گرفت و در آخرین مرحله، با استفاده از روش تاگوچی، حداکثر و حداقل مقادیر ضرایب اصطکاک و انتقال حرارت تعیین گردیدند. نتایج نشان میدهد عدم تشابه ممنتوم و انتقال حرارت به ازای تمام ترکیب های ممکن برای متغیرهای مستقل وجود دارد.
محمد سلیمی گچویی، سید محسن پیغمبرزاده، سید حسن هاشم آبادی، علیرضا چعبی،
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی اجباری آب خالص و نانوسیال آلومینا - آب با غلظت‌های حجمی ۵/۰% و ۱% درون یک گرمازدای میکروکانال به صورت تجربی بررسی شد. این گرمازدای میکروکانال، دارای ۱۷ کانال موازی با سطح مقطع مستطیل شکل به عرض µm ۴۰۰، ارتفاع µm ۵۶۰ و طول mm۵۰ می‌باشد. آزمایشها در محدوده رینولدز ۶۰۰ تا ۱۸۰۰ و همچنین در شرایط شار حرارتی ثابت (W/cm۲ ۱۹) صورت گرفت. مطالعات پایداری نشان داد نانوسیال آلومینا - آب در ۳pH = به مدت ۳ ساعت در یک حمام ارتعاش دهنده مافوق صوت، بیشترین مدت زمان پایداری را نشان می‌دهند. تغییرات دمای سطح میکروکانال، دمای سیال در ناحیه ورودی میکروکانال، ضریب انتقال حرارت متوسط نانوسیال و آب خالص و ضریب اصطکاک آنها به صورت آزمایشگاهی اندازهگیری شد. همچنین مقایسه بین عدد ناسلت متوسط نانوسیال با روابط موجود انتقال حرارت جابجایی انجام گردید. نتایج نشان میدهد که انتقال حرارت با استفاده از نانوسیال نسبت به آب خالص افزایش قابل توجهی از خود نشان می دهد. به طوریکه بیشترین مقدار افزایش ضریب انتقال حرارت متوسط برای نانوسیال آلومینا- آب با غلظت ۵/۰% حدود ۸/۳۲% و برای نانوسیال آلومینا- آب با غلظت ۱% حدود ۷/۴۹% نسبت به آب خالص می‌باشد. همچنین مشخص شد که با افزایش عدد رینولدز و همچنین کسر حجمی نانوذره ضریب انتقال حرارت افزایش مییابد.
تورج ملک پور، علی کشاورز ولیان، مسعود ضیاء بشرحق، باقر سلیمانی،
دوره ۱۵، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۴ )
چکیده
در سال‌های اخیر مطالعات زیادی در مورد استفاده از نانوسیال روی جوشش استخری انجام شده که نتایج متناقضی در این مورد ارائه شده است. در این مقاله انتقال حرارت جوشش استخری نانوسیال آب-آلومینا در دمای اشباع با غلظت‌های حجمی مختلف ۰۰۲۵/۰ تا ۱ درصد، و آب-تیتانیا با غلظت‌های ۰۰۲۵/۰ ، ۰۱/۰ و ۲۵/۰ درصد حجمی به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. به همین منظور یک دستگاه آزمایش طراحی و ساخته شد. قطعه‌ی مورد آزمایش یک هیتر استوانهای از جنس برنج با زبری ۲/۰ میکرومتر می‌باشد. این آزمایشها برای بررسی تأثیر غلظت و جنس نانوسیال بر ضریب انتقال حرارت جوشش استخری سطح برنجی انجام شده‌اند. نتایج نشان دادند که با افزودن ذرات نانو به سیال پایه آب خالص، ضریب انتقال حرارت کاهش می یابد. در یک شار ثابت، با افزایش غلظت نانوسیال آلومینا از ۰۰۲۵/۰ تا ۰۱/۰ درصد حجمی ضریب انتقال حرارت کاهش و با افزایش بیشتر غلظت آن از ۰۱/۰ تا ۱ درصد حجمی، ضریب انتقال حرارت افزایش مییابد. نانوسیال تیتانیا رفتار بدتری نسبت به نانوسیال آلومینا از خود نشان داد و باعث کاهش بیشتر انتقال حرارت جوششی و افزایش بیشتر دمای سطح جوشش در یک شار ثابت شد.
دوره ۱۵، شماره ۷۶ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
چکیده
فرآیند سرخ کردن عمیق یکی از متداولترین روشهای پخت مواد غذایی است. قیمت ارزان فرآوردههای سرخ شده و خواص حسی بینظیر آنها عامل گسترش فزاینده این محصولات و تولید غذاهای آماده است. در این پژوهش کدو مسمایی (.L Cucurbita pepo) به عنوان یک محصول جالیزی با خاصیت جذب کمتر روغن، با دو نوع روغن (آفتابگردان معمولی و مخصوص سرخ کردنی) در دو دمای °C ۱۳۰ به مدت ۷ دقیقه و °C ۱۷۰ به مدت ۴ دقیقه سرخ گردید. تأثیر نوع روغن، روش آمادهسازی (آنزیم بری و مایکروویو)، دما و زمان بر بافت و رنگ محصول نهایی مطالعه شد. ضریب سطحی انتقال حرارت در طول فرآیند سرخ شدن با فرض سیستم لامپد محاسبه گردید. ارزیابی رنگ محصولات سرخ شده نشان داد که رنگ محصول نهایی متأثر از دما و نوع روغن بود. نتایج آزمون بافت نشان داد که سفتی نمونههای مایکروویو افزایش یافت و این افزایش، در دمای پائین مشخصتر بود. طبق نتایج، دما و روش آماده سازی اثر معنیداری بر سفتی نمونههای سرخ شده داشت. با افزایش دمای فرآیند، ضریب سطحی انتقال حرارت افزایش یافت و افزایش این ضریب در دمای ۱۷۰ درجه سانتیگراد برای نمونههای آنزیم بری شده بالاتر بود.
زهرا طالب پور، حمید نیازمند،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
اثرات متقابل بین ساختارهای گردابه‌ای و ذرات یا قطرات کروی از موضوعات کاربردی در جریان‌های دو فازی می‌باشد. این تعامل‌ها به‌ویژه در زمانی که همراه با چرخش قطره باشند، موجب تغییرات عمده‌ای در میدان جریان میشوند. همچنین مشاهده شده است که نرخ انتقال حرارت قطره در طی زمانی که هسته ورتکس‌ها در نزدیکی آن قرار دارند، به‌طور قابل ملاحظه‌ای تحت تأثیر قرار میگیرد. در این مقاله، انتقال حرارت گذرای یک قطره کروی چرخشی در تعامل با یک جفت ورتکس در جریان لزج و تراکم ناپذیر با استفاده از حل عددی معادلات ناویر- استوکس و انرژی در محدوده ۱۰۰≥۲۰≤Re و سرعت چرخشی بی‌بعد ۰≤Ω≤۱با کد محاسباتی که به زبان فرترن توسط نویسندگان توسعه یافته، مطالعه شده است. به‌منظور اطمینان از صحت محاسبات، نتایج با داده‌های عددی گزارش شده در مقالات مقایسه و هماهنگی خوبی بین نتایج مشاهده گردید. سپس اثر جهت گردش دو ورتکس در تعامل با قطره دارای چرخش بر نرخ انتقال حرارت آن بررسی شد. همچنین توزیع ضریب انتقال حرارت در سطح قطره با چرخش جداگانه حول سه محور متفاوت در دو حالت تعامل و عدم تعامل با ورتکس‌ها بررسی و نتایج مربوط‌به تغییرات ضریب انتقال حرارت ارائه شده است. نتایج نشان می‌دهند که چرخش قطره تا مقادیر Ω≤۰,۵، اثرات قابل چشم‌پوشی بر نرخ انتقال حرارت قطره در دو حالت حضور و عدم حضور ورتکس‌ها در میدان جریان دارد؛ اما، با افزایش پیچش قطره، اثرات قابل توجهی در ضریب انتقال حرارت مشاهده شده که با توجه به جهت گردش ورتکس‌ها، مقادیر متفاوتی بدست آمده است.
جمال زمانی، سید علی فاطمی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
این مقاله به بررسی تجربی اثر متقابل چگالی ظاهری پودر فلز و خواص حرارتی آن با استفاده از سامانه طراحی و ساخته شده در این دانشگاه تحت عنوان "دستگاه نمونه سازی سریع قطعات فلزی با استفاده از فناوری لایه نشانی پودر به روش ذوب لیزری" می‌پردازد. ذوب لیزر انتخابی (SLM)، یکی از زیر مجموعه فرآیندهای نمونه سازی سریع است. در این سامانه قطعات از طریق پخش کردن لایه به لایه پودر و تابش پی در پی پرتو لیزر شکل می‌گیرند. یکی از نکات مهم در SLM توجه به خواص حرارتی پودر فلز (ضریب انتقال حرارت گرمایی و ضریب نفوذ حرارتی) است.در این تحقیق، ضریب هدایت و نفوذ حرارتی پودر فلز با چگالی ظاهری متفاوت بررسی شده است. با توجه به روش اندازه گیری اختلافی دو دما، آزمایشها وابستگی خواص حرارتی پودر فلز به چگالی ظاهری را نشان داد. تغییرات چگالی ظاهری از طریق فشار اعمالی به بستر پودر خام و فشرده سازی آن ایجاد شد. زیرا رسیدن به چگالی ظاهری مطلوب از طریق توزیع مناسب اندازۀ پودر بسیار پرهزینه تر از این روش است. این بررسی‌ها در محدوده چگالی ظاهری ۴۴,۷۵% تا ۵۶.۴% نسبت به چگالی آهن خالص انجام شده است. از مقایسه نمونه های تولید شده در چگالی‌های ظاهری مختلف این مطلب درک شد که فشار اعمالی به بستر پودر خام دارای نقطه بهینه‌ای است. در واقع بهترین کیفیت قطعات تولیدی، در چگالی ظاهری حدود ۴۶% حاصل شد.
سید مصطفی خداشناس، مهسا حاجی علی بابایی، علی کشاورز ولیان،
دوره ۱۷، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۶ )
چکیده
شیرین‌سازی آب به روش تراکم بخار یکی از روشهای موثر در مقیاس کوچک می‌باشد. این نوع آب شیرین‌کن دارای دو جریان خروجی گرم است. از این جریان‌ها در یک مبدل حرارتی برای پیش‌گرم نمودن آب تغذیه ورودی استفاده میشود. در این پژوهش مبدل حرارتی لوله در لوله به عنوان پیش‌گرم‌کن حرارتی با تعداد لوله‌های داخلی متفاوت، طراحی و ساخته شد. این مبدل شامل تعدادی لوله داخلی است، هر یک از لوله‌ها مسیری جداگانه برای یک جریان گرم است. آزمایش ها برای مبدل با یک، دو و سه لوله داخلی انجام شد. میزان دبی ۳۰ تا ۱۲۰ لیتر در ساعت در لوله بیرونی و ۲۰ تا ۹۰ لیتر در ساعت در لوله‌های داخلی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد با افزایش تعداد لوله‌های داخلی از یک به سه، ضریب انتقال حرارت ۲۹ درصد افزایش مییابد. اما کاهش قطر هیدرولیکی معادل لوله بیرونی به میزان ۳۸,۴ درصد ، موجب شد، ناسلت میانگین ۲۲ درصد کاهش یابد. برای تعیین تعداد لوله داخلی معیار ضریب بی‌بعد بهبود عملکرد به صورت نسبت تغییرات نرخ انتقال حرارت به توان لازم برای پمپاژ جریان تعریف شد. بررسی عملکرد مبدل نشان داد که افزایش تعداد لوله‌های داخلی از ۱ به ۲ موجب بهبود عملکرد میشود. اما در افزایش تعداد لوله‌های داخلی از ۲ به ۳ تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر عملکرد مبدل مشاهده نمی‌شود .در پایان یک رابطه نیمه تجربی برای عدد ناسلت میانگین در مبدل با دو لوله داخلی که بهترین گزینه برای استفاده در آب شیرین‌کن، در این محدوده از دبی می‌باشد، ارایه گردید.
مهدی محمدی، مرتضی خیاط،
دوره ۱۷، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۶ )
چکیده
جوشش استخری توانایی دارد که شار حرارتی زیادی را در یک اختلاف دمای کوچک منتقل نماید و این امر می‌تواند با استفاده از روشهای اصلاح و بهبود سطح افزایش پیدا کند. در پژوهش حاضر به بررسی انتقال حرارت جوشش استخری بر روی ۴ سطح با جهت گیری‌های مختلف پرداخته شده است. به همین منظور یک دستگاه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. هدف اصلی، ارائه یک روش ساده و مقرون به صرفه و با ماندگاری طولانی‌تر در کارهای صنعتی، همراه با داشتن بیشترین میزان شار حرارتی بحرانی در برابر کمترین اختلاف دمای سوپر هیت سطح بوده است. نتایج بدست آمده از مطالعه نشان داده که فاکتور زبری سطح باعث به تعویق افتادن اتصال حباب‌ها شده و شار حرارتی اندکی افزایش مییابد. علاوه بر فاکتور زبری، دو فاکتور تفکیک حباب از سیال در فرآیند دفع گرما و تغذیه بیشتر سایت‌های هسته‌زایی و میکرولایه زیرین حباب می‌توانند با اهمیت‌تر از زبری سطح باشند. به طوری که سطح با زبری کمتر و با جهت گیری زبری یک بعدی افزایش شار حرارتی بیشتری را نسبت به سطح با زبری بیشتر و با جهت گیری زبری دایروی شکل نشان داده است. در انتها با ایجاد یک سطح میکروکانال که ترکیبی از روشهای تفکیک سیال- حباب و تغذیه بیشتر میکرولایه زیرین حباب بوده است، می‌توان بدون اضافه کردن هیچ گونه ذرات اضافی به سیال پایه، شار حرارتی را تا ۱۳۱% و ضریب انتقال حرارت را تا ۲۱۱% افزایش داد.
اباذر آباده، محمد پسندیده فرد، محمد جواد مغربی،
دوره ۱۸، شماره ۴ - ( ۵-۱۳۹۷ )
چکیده
بهبود انتقال حرارت در صنایع مختلف و مشخصاً در مبدل‌های حرارتی کاربرد فراوان دارد. بهینه‌سازی انتقال حرارت در مقابل عدم افزایش انرژی مورد نیاز پمپاژ، منتج به افزایش راندمان کل در سیستمهای مختلف خواهد شد. در این پژوهش بررسی جریان سیال و انتقال حرارت جابجایی اجباری در رژیم جریان آرام توسعه یافته هیدرودینامیکی، در یک لوله افقی و تحت شارهای حرارتی یکنواخت و پله، به صورت آزمایشگاهی مورد توجه است. تاثیر استفاده از سه مدل مختلف اعمال شار حرارتی یکنواخت، پله صعودی و پله نزولی بر انتقال حرارت و جریان سیال، بررسی میگردد. مطالعه تاثیر پارامترهای مختلف بر مشخصه‌های انتقال حرارت و جریان سیال در مدل-های مختلف اعمال شارهای حرارتی، گزارش شده است. آنالیز عدم قطعیت صورت گرفته و حداکثر مقدار قابل قبول ۱,۸ درصد بدست آمده است. در این مقاله برای اعتبار سنجی، بررسی نتایج اولیه در قیاس با رابطه معروف شاه و لاندن صورت گرفته است و تطابق نتایج آزمایشگاهی و تحلیلی با حداکثر خطای ۸.۵ درصد گزارش شده است. در این پژوهش دو رویکرد تحلیل انرژی و اگزرژی مورد توجه قرار دارد و در تحلیل با رویکرد انرژی، بهبود ضریب انتقال حرارت جابجایی اجباری ۱۹.۳ و ۲۲.۳ درصد به ترتیب برای مدل دو و سه نسبت به مدل شماره یک بدست آمده و در تحلیل اگزرژی، مقادیر بازگشت ناپذیری ۰.۰۸۸۷، ۰.۱۰۳۷ و ۰.۰۸۰۷ به ترتیب برای مدل‌های یک، دو و سه گزارش شده است. نتایج نشان میدهد که مدل شماره سه دارای بیشترین مقدار متوسط ناسلت و کمترین مقدار تولید آنتروپی است
ساناز نصیری، شهرام طالبی، محمدرضا سلیمپور،
دوره ۱۸، شماره ۹ - ( ۱۰-۱۳۹۷ )
چکیده
بررسی فرایند جوشش به دلیل کاربردهای فراوان در صنعت از جمله مبدل های حرارتی و سیستمهای تهویه مطبوع یکی از زمینه های جذاب برای محققان است. یکی از عوامل مهم و مؤثر در انتقال حرارت جوشش استخری، هندسهی سطح گرمکن است. در مقاله ی حاضر، جوشش استخری آب دیونیزه و نانوسیال اکسیدآهن/آب در فشار اتمسفر بر روی سطوح مسی صاف و شیاردار به طور تجربی بررسی شده است. تأثیر شیارهای مستطیلی، دایرهای و مثلثی با گام یکسان بر روی انتقال حرارت جوشش، هدف اصلی مقالهی حاضر است. نتایج نشان داده که ضریب انتقال حرارت جوشش آب دیونیزه در سطح شیاردار دایرهای و مستطیلی به ترتیب ۹۲ و ۴۸.۹ درصد افزایش و در سطح شیاردار مثلثی ۳۳.۱ درصد کاهش نسبت به سطح صاف داشته است. همچنین ضریب انتقال حرارت جوشش نانوسیال اکسید آهن/آب در سطح شیاردار دایرهای ۴۰.۷ درصد افزایش و در سطح شیاردار مستطیلی و مثلثی به ترتیب ۲۱.۸ و ۸۸.۷ درصد کاهش نسبت به سطح صاف داشته است. وجود گوشه ها در
هندسه ی مستطیلی و مثلثی باعث افزایش مقاومت حرارتی و کاهش ضریب انتقال حرارت نسبت به هندسه ی دایرهای میشود. همچنین مساحت شیار، مکانیزم ایجاد حباب ها و میزان تجمع نانوذرات بر روی سطوح مختلف بر انتقال حرارت جوشش مؤثر است. برای بررسی اثر عمق، عمق شیارها در هندسه های مختلف افزوده شد. با افزایش عمق، به دلیل بیشتر شدن سطح انتقال حرارت و چگالی مکانهای هسته زا، ضریب انتقال حرارت جوشش آب و نانوسیال به ترتیب حداکثر تا ۴۳.۵ و ۴۰.۶ افزایش یافته است.
دوره ۱۸، شماره ۱۱۱ - ( ۲-۱۴۰۰ )
چکیده
در پژوهش حاضر، ﻧﺤﻮه ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺿﺮیﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎیﯽ روغن
طی ﻓﺮآیﻨﺪ ﺳﺮخﮐـﺮدن عمیق ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ. ﺑﺮای ایﻦ ﻣﻨﻈﻮر، با ثابت نگهداشتن دمای روغن به عنوان محیط انتقال دهنده حرارت، تغییرات دمایی سیبزمینی مکعبی شکل، در مرکز و دو کناره راست و چپ خلال در طول سرخکردن با ترموکوپل سهکاناله اندازهگیری شد. دمای ﻋﻤﻠﯿﺎتی ﺳﺮخﮐﺮدن
۱۵۰ ،
۱۶۰ و
C°۱۷۰ درنظر گرفته شد. دمای ترموکوپلها در فواصل زمانی
۱۰ ثانیه به وسیلهی دیتالاگر ثبت گردید. به علت عدم وجود ﺗﻐﯿﯿﺮات معنیدار در دمای مکانهای مختلف انتخابی برروی خلال، دمای مرکز در طول فرایند سرخشدن به عنوان دمای موثر انتخاب گردید. همچنین پارامتر انتقالحرارت شامل ضریب جابجایی روغن در بازه
۱۲۸_۵۱۵ W/m۲.K محاسبه و تعیین شد. ﻧﺘﺎیﺞ ﻧﺸﺎن داد، ﺿﺮیﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت جابجایی در دﻣﺎﻫﺎی ﺑﺎﻻ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ افزایش ﻧﺮخ ﺧﺮوج رﻃﻮﺑﺖ و ایجاد تلاطم در روغن بالاتر است. با افزایش دمای روغن، کاهش محتوی روغن و کاهش محتوی رطوبت خلالها مشاهده گردید. پارامترهای انتقالجرم شامل ضریب نفوذ موثر رطوبت
(
) در محدوده
۹,۱۲×۱۰-۹ _۱,۳۱×۱۰-۸ m۲/s و ضریب جذب روغن
(
) در محدوده
۱,۲۶×۱۰-۵_۱,۵۲×۱۰-۵ m۲/s محاسبه و تعیین شد. سپس با استفاده از ضرایب محاسبه شده، مدلسازی انتقالحرارت و جرم توسط معادلات ریاضی انجام گرفت و معادلات مربوطه با روش جداسازی متغیرها حل شد. در پایان شبیه سازی با نرمافزار کامسول نسخه
۵,۳a انجام گرفت و پروفایلهای بدست آمده نیز ارائه گردید.
حسین قادری، علی قاسمی، سعید روحی، اقلیما مهدوی،
دوره ۱۹، شماره ۹ - ( ۶-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله به بررسی ضریب هدایت حرارتی نانولوله‌های نیتریدبور چندجداره با استفاده از شبیهسازی دینامیک مولکولی بر پایه توابع پتانسیل ترسف و لنارد- جونز پرداخته شده است. اثرات قطر، طول، دما روی ضریب هدایت حرارتی نانولوله‌های نیتریدبور دوجداره مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با درنظرگرفتن نانولوله‌های دو، سه، چهار و پنج‌جداره، اثر تعداد جداره بر ضریب هدایت حرارتی نانولوله‌های نیتریدبور مطالعه شده است. در ادامه، با در نظرگرفتن نانولوله‌های آرمچیر و زیگزاگ، اثر کایرالیتی نیز بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که ضریب هدایت حرارتی نانولوله‌های دوجداره نیتریدبور با افزایش قطر نانولوله، افزایش و با افزایش دما کاهش مییابد، به‌گونه‌ای که با افزایش ۷۳ و ۸۲% به قطر خارجی نانولوله‌های زیگزاگ و آرمیچر به‌ترتیب ۹۳ و ۹۸% ضریب هدایت حرارتی افزایش مییابد. به‌علاوه، نانولوله‌های آرمیچر، ضریب هدایت حرارتی بیشتری نسبت به نوع زیگزاگ دارند. همچنین نتایج شبیهسازی بیانگر افزایش ضریب هدایت حرارتی با افزایش طول نانولوله‌های نیتریدبور است، به‌نحوی که افزایش ۵۰% طول مؤثر نانولوله، افزایش تقریباً ۲۵% ضریب هدایت حرارتی را به‌دنبال دارد. در نهایت، در بررسی اثر تعداد جداره‌ها مشخص شد که در طول و دمای برابر، نانولوله‌های با تعداد جداره‌های بیشتر، دارای ضریب هدایت حرارتی بیشتری هستند.
محسن رشیدی‌نژاد، رضا مداحیان، علی‌اکبر عباسیانآرانی،
دوره ۲۰، شماره ۴ - ( ۱-۱۳۹۹ )
چکیده
برج خنک‌کن مداربسته به‌عنوان ترکیبی از برج‌های مرطوب و خشک تعریف شده که در آن آب گرم مانند برج‌های خشک از درون دسته لوله‌هایی عبور نموده و هوای محیط به‌صورت اجباری یا طبیعی از روی آن عبور می‌نماید. در این روش در زمان‌هایی که هوای محیط جوابگوی نیاز طرح نیست آب ثانویه به‌صورت سیکل باز گردش نموده و روی لوله‌ها پاشیده میشود. در این پژوهش عملکرد یک نمونه از برج خنک‌کن مرطوب مداربسته به‌صورت تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا تاثیر شرایط محیطی بر تغییرات دمایی آب فرآیند، آب اسپری و هوای عبوری از برج مورد ارزیابی قرار گرفته و مقادیر ضرایب انتقال جرم و حرارت روی سطح لوله‌های حاوی آب گرم محاسبه شده است. مطابق با این نتایج، افزایش دما و رطوبت هوای محیط منجر به کاهش ضرایب انتقال جرم و حرارت روی سطح لوله‌ها میشود. نرخ کاهش ضرایب انتقال حرارت و جرم با افزایش دمای هوای ورودی از دمای ۲۷۸ تا K۲۸۸ به‌ترتیب ۳% و ۴% و از دمای ۲۸۸ تا K۲۹۸ نیز به‌ترتیب ۶ و ۷% است. با افزایش دما از ۲۹۸ تا K۳۰۸ ضرایب انتقال حرارت و جرم هر دو به یکباره ۱۸% کاهش می‌یابند و پس از آن مجدداً این شیب به ۴% می‌رسد. نرخ کاهش ضریب انتقال حرارت و جرم با افزایش رطوبت نسبی از ۱۰% تا ۲۰% بسیار ناچیز و از ۲۰% تا ۴۰% تقریباً ثابت و از ۴۰% تا ۵۰% کاهش ۱۶% در ضرایب انتقال حرارت و جرم مشاهده شده است.
محسن خوشه چین، سمیرا قطبی نسب، اکبر محمدی دوست،
دوره ۲۱، شماره ۵ - ( ۲-۱۴۰۰ )
چکیده
افزایش انتقال حرارت و جلوگیری از رسوب ذرات در تجهیزات، همواره مورد توجه مهندسان بوده است.در این تحقیق تغییرات غلظت نمک بر دینامیک حباب تاثیرمستقیم گذاشته و با رسوب بر سطح به عنوان مقاومت انتقال حرارت عمل کرد. بنابراین ابتدا تاثیرامواج فراصوت بر رسوبات نمکی در جوشش استخری بررسی شد. نتایج نشان داد که امواج فراصوت با معلق نگهداشتن ذرات محلول در سیال و جلوگیری از رسوب آنها بر سطح انتقال حرارت، اثر مثبتی بر انتقال حرارت داشت. افزایش اغتشاشات به سبب تغییر در دینامیک حباب و
پدیده ی کاویتاسیون، موجب بهبود انتقال حرارت شد. نقش ایجاد زبری بر سطح انتقال حرارت در تولید حباب مورد بررسی قرار گرفت . نتایج نشان داد ترکیب تولید حباب به وسیله افزایش زبری و امواج فراصوت، اثرمهمی در افزایش انتقال حرارت داشتهاند. امواج فراصوت در سه قدرت امواج %۳۰، %۶۰ و %۹۰ اعمال گردید به طوری که توان %۹۰ توانست به ترتیب ضریب انتقال حرارت و قطر جدایش را تا حدود %۴۳/۸ و %۵۴/۷ نسبت به حالت بدون پرتودهی امواج افزایش داده و همچنین رسوب را تا%۱۹/۳۷ کاهش دهد.
راضیه عابدینی، فائزه نجفی، محمد پسندیده فرد، امیر عبداله، علی فائزیان،
دوره ۲۳، شماره ۸ - ( ۵-۱۴۰۲ )
چکیده
در این مقاله به بررسی عددی و تجربی اثر امواج آلتراسونیک روی نرخ انتقال حرارت با افزایش دامنهی موج صوتی پرداخته میشود. مدلسازی عددی امکان بررسی تأثیر امواج آلتراسونیک را روی توزیع جریان سیال و انتقال حرارت مشخص میکند. برای این منظور، مخزن به صورت استوانهای شبیهسازی میشود و گرمکن مارپیچی در ارتفاع ثابت و در سیال قرار میگیرد. همچنین، ترانسدیوسرهای آلتراسونیک به صورت صفحات دایروی در کف مخزن در نظر گرفته میشوند. جهت شبیهسازی انتقال حرارت جابهجایی، از نرم افزار انسیس فلوئنت استفاده میشود و مدلسازی در دو مرحله شامل قبل و بعد از اعمال آلتراسونیک صورت میگیرد. جهت اعتبارسنجی، نتایج عددی برای یک دامنهی مشخص با نتایج آزمایشگاهی مقایسه میگردد. برای این منظور، در سامانهی آزمایشگاهی که از دو استوانهی هم محور تشکیل شده، گرمکن مارپیچی در ارتفاع مشخص در سیال آب نگهداری و پنج ترانسدیوسر در کف مخزن چسبانده میشود. نتایج آزمایشگاهی و عددی نشان میدهد که ضریب انتقال حرارت جابهجایی با به کارگیری امواج آلتراسونیک افزایش مییابد و اختلاف نتایج تقریبا برابر با ۴ درصد است. با افزایش ضریب انتقال حرارت، دمای آزمایشگاهی و عددی سطح گرمکن با به کارگیری امواج آلتراسونیک کاهش مییابد و نتایج با اختلاف حدود ۵ درصد به هم نزدیک هستند. مقایسهی توزیع سرعت و دما که از نتایج عددی حاصل شده، نشان میدهد که با به کارگیری امواج آلتراسونیک، اختلاط جریان سیال بهتر صورت گرفته و هر چه دامنه موج آلتراسونیک بیشتر باشد، افزایش ضریب انتقال حرارت و در نتیجه کاهش دمای سطح گرمکن بیشتر خواهد شد.
پریسا دهقانی، سید مصطفی حسین علی پور، حبیب‌الله اکبری،
دوره ۲۳، شماره ۱۲ - ( ۹-۱۴۰۲ )
چکیده
به منظور بررسی تاثیر درصد رطوبت نسبی در انتقال حرارت و توزیع قطرات در پدیده چگالش روی سطوح آبدوست مس و آبگریز مس با پوشش تفلون، دستگاه تستی ساخته شدهاست تا شرایط محیطی کنترلشدهای فراهم کند. در تمامی آزمایشها سرعت جریان هوای ورودی، دمای هوای ورودی، دمای هوای رسیده به سطح آزمایش، دمای آب، ارتفاع سطح آب، دمای سطح آزمایش در مقادیر مشخصی با استفاده از کنترل پی آی دی ثابت نگه داشته شدند و در هر آزمایش رطوبت نسبی در مقادیر ۸۰، ۸۸ و ۹۶ درصد تعیین و کنترل شدهاست. نتایج بررسی گذرای انتقال حرارت نشان میدهد زمانی لازم است تا پدیده چگالش به وقوع بپیوندد که هرچه آبدوستی سطح و رطوبت نسبی بیشتر باشد این زمان کمتر خواهد بود، همچنین میانگین انتقال حرارت به مدت ۶۰ دقیقه محاسبه شده و نشان داده است با افزایش رطوبت نسبی میانگین ضریب انتقال حرارت افزایش مییابد و در شرایط محیطی یکسان ضریب انتقال حرارت روی سطوح آبدوست بیشتر از آبگریز است. در بررسی گرافیکی اندازه قطرات نیز مشاهده شدهاست که بزرگترین قطرات روی سطوح آبدوست در رطوبتهای نسبی ۸۸ و ۹۶ درصد در محدوده قطر هیدرولیکی ۳۵/۰ تا ۴/۰ بوده و روی سطوح آبگریز در رطوبتهای نسبی ۸۰ و ۸۸ درصد بزرگترین قطرات در محدوده قطر هیدرولیکی ۲/۰ تا ۲۵/۰ میلیمتر بودهاست.
