این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۳، صفحات ۵۳۹-۵۴۸
عنوان فارسی بررسی عددی انتقال حرارت همرفت حول استوانه گرم پوشیده‌شده از محیط متخلخل با دو پراکندگی تخلخل در کانال
چکیده فارسی مقاله در پژوهش حاضر انتقال حرارت همرفت حول یک استوانه گرم پوشیده‌شده با محیط متخلخل حلقوی در یک کانال تخت مورد بررسی قرار گرفتهاست. برای بهبود انتقال حرارت از محیط متخلخل با رسانندگی حرارتی بالا استفاده شده و در عین حال برای کاهش افت فشار جریان دو پراکندگی تخلخل برای این محیط در نظر گرفته شده است. برای ایجاد دو پراکندگی تخلخل، از پره‌های متخلخل با تخلخل 0/9 استفاده شده است که به طور یکنواخت به استوانه متصل شده‌اند. در این حالت پره‌ها درجه اول تخلخل (تخلخل میکروسکوپی) و چیدمان پره‌ها در فضای پیرامون استوانه درجه دوم تخلخل (تخلخل ماکروسکوپی) را تشکیل می‌دهند. هدف از این پژوهش بررسی و بهینه‌سازی شرایط جریان برای دست‌یابی به بیشترین دمای خروجی و نرخ انتقال حرارت به ازای کمترین اتلافات فشاری است. این بهینه‌سازی در بازه اعداد رینولدز 60 تا 120 اعداد دارسی 3-10 تا 5-10، تخلخل ماکروسکوپی 0/25 تا 0/75 و نسبت شعاع خارجی به داخلی پره‌های متخلخل 1/5 تا 2 صورت گرفته است. مدل‌سازی مساله به کمک روش عددی شبکه بولتزمن صورت گرفته و صحت شبیه‌سازی توسط مطالعات عددی و آزمایشگاهی موجود مورد ارزیابی قرار گرفته است. بهینه‌سازی نتایج به کمک روش سطح پاسخ مرکب مرکزی سه‌سطحی انجام شده و نتایج عددی حاکی از صحت پیش‌بینی‌ها در شرایط بهینه است. به این ترتیب نتایج حاصل از این تحقیق می‌تواند راهنمایی مفید در زمینه بهینه‌سازی مبدل‌های حرارتی قلمداد شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله انتقال حرارت همرفت،محیط متخلخل با دو پراکندگی تخلخل،روش شبکه بولتزمن،
عنوان انگلیسی Numerical Investigation of Convection around Heated Circular Cylinder Wrapped with Bi-Disperse Porous Medium in Channel
چکیده انگلیسی مقاله In this study, convective heat transfer around a heated circular cylinder covered with an annular porous medium in a flat channel was numerically investigated. To enhance the heat transfer, the porous medium is chosen to have a high thermal conductivity, whereas it is equipped with two different dispersions to reduce the pressure drop through the channel. To create two different dispersions (bi-disperse porous medium), the cylinder is covered uniformly by multiple porous fins with a porosity of 0.9. In this regard, the fin porosity will be the first levels of porosity (microscopic porosity) and the arrangement of fins will be referred to as the second levels (macroscopic porosity) of the porous medium. The main goal of this research is to investigate and optimize flow conditions to achieve the highest outlet temperature and the highest heat transfer rate, where the pressure drop is reduced to a minimum value. This optimization is carried out for flow Reynolds number of 60 to 120, the Darcy number of 10-3 to 10-5, macroscopic porosity of 0.25 to 0.75, and outer to inner fin ratios of 1.5 to 2. Numerical simulations are conducted, using the lattice Boltzmann method and the validity of simulations is assessed by the use of numerical and experimental data available in the literature. To optimize, the response surface methodology (RSM) with a central composite design is used and numerical results indicate that predictions obtained by RSM are in good agreement with actual flow condition in the optimum configuration. This research can provide new insight into the optimization process in heat exchanger designs.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله انتقال حرارت همرفت,محیط متخلخل با دو پراکندگی تخلخل,روش شبکه بولتزمن
نویسندگان مقاله وحید دبیرپور |
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

امیدرضا محمدی‌پور |
گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10599_59c63f9ec0b20cbea77afed3405a6159.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات