احمد کریمی مجاهد

تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print


 

دانشکده مهندسی

گروه آموزشی مهندسی مکانیک

 

 

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی

 

عنوان:

 

مقایسه عملکرد چاه‌های حرارتی با پره‌های صفحه‌ای و سوزنی در جابه‌جایی آزاد

 

استاد راهنما:

دکتر حبیب‌الله سایه‌وند

 

اساتید داور:

دکتر امیره نوربخش

دکتر محمد سعید عقیقی

 

نگارش:

احمد کریمی مجاهد

 

چهارشنبه 12 مهر 96  ساعت 16، کلاس10 صنایع


 

Bu-Ali Sina University

 

Faculty of Engineering

Department of Mechanical Engineering


 

Thesis submitted for Master of Mechanical Engineering - Energy Conversion

 

Title

 

Comparison of thermal performance between plate-fin and pin-fin heat sinks in natural convection.

 

 

Supervisor:

Habibollah Sayehvand (Ph. D)

  

By:

Ahmad Karimi Mojahed

 

 October,04, 2017

 

 

چكيده:

تولید حرارت ناشی از اتلاف توان در بسیاری از کاربرد­های مهندسی رخ می­دهد. با پیشرفت تکنولوژی شاهد  میل به کوچک­سازی سیستم­های انتقال حرارت به­کار گرفته شده در تجهیزات هستیم. چاه­های حرارتی به شاخه­ای از سیستم­های انتقال حرارت گفته می­شود که با هدف دفع گرما طراحی می­شوند و به دو نوع جابه­جایی طبیعی و  اجباری تقسیم می­شوند. در این پژوهش برای تحلیل عملکرد حرارتی چاه­های حرارتی با پره­های سوزنی و صفحه­ای در جابه­جایی آزاد جریان دائم، حل عددی سه­بعدی صورت گرفته است. هدایت حرارتی درون چاه و انتقال حرارت تشعشعی از چاه به محیط پیرامون لحاظ شده و از تقریب بوزینسک در جابه­جایی آزاد استفاده شده است. عملکرد حرارتی چاه­های حرارتی با پره­های سوزنی با پروفیل­های مقطع مختلف، با هم مقایسه شده­اند. تأثیر ایجاد منفذ بر پره­های سوزنی مطالعه و در انتها سهم تشعشع در انتقال حرارت کل مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که چاه­های حرارتی با پره­های صفحه­ای عملکرد بهتری نسبت به چاه­های حرارتی با پره­های سوزنی دارند و در میان پره­های سوزنی مختلف، پره­های با مقطع مستطیلی بهترین عملکرد را دارا می­باشند. مشاهده شد که افزایش تخلخل در چاه­های حرارتی با پره­های سوزنی منجر به بهبود عملکرد شده ولی با پره­های صفحه­ای موجب کاهش عملکرد حرارتی می­شوند. برای تمامی هندسه­های مورد پژوهش سهم انتقال حرارت تشعشعی از کل انتقال حرارت، در گستره­های دمایی مختلف، مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده گردید که سهم تشعشع در چاه­های با پره­های سوزنی بیشتر از صفحه­ای است.

 

واژه­های کلیدی: چاه­های حرارتی، جابه­جایی طبیعی، عدد ناسلت، عدد رایلی.

 

 

Abstract:

 

 ­  Heat generation due to power dissipation arises in many engineering application. With the development of technologies, production of smaller heat transfer systems applied in equipments have bean observed. Heat sinks are said to a branch of heat transfer systems wich have designed to remove heat and are devided to free and forced convection. In the work herein, The thermal performance of plate-fin and pin-fin heatsinks is investigated numerically in natural convection. The flow is steady and three dimensional and the Boussinesq approximation is used for natural convection flows. Radiation heat transfer is considered. The effects of different profiles of finns in pin-fin heatsinks were studied. The effect of porosity enhancement by pore formation on fins is investigated. Finally, the contribution of radiation to total heat transfer has been investigated. Results indicate that the plate-fin heatsink have a better performance than the various pin-fin heatsinks and among the different pin-fin heatsinks, the pin-fin with the rectangular cross section have the best performance, and with the triangular cross section performance is all the less. It was observed that porosity increase in the pin-fin heatsinks leads to improved performance. The contribution of radiation heat transfer to all geometries have been studied and it was observed that the contribution of radiation in pin- fins is greater than plate-fins.

 

Key Words: Heatsink, Natural convection, Nusselt number, Rayleigh number.

 

 

 

رزومه

 

احمد کریمی مجاهد

تلفن تماس: 09120360675

ایمیل: akm031@yahoo.com

متولد : 1369

ساکن : استان تهران شهر تهران

 

سوابق تحصیلی

کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی- دانشگاه بوعلی سینا همدان

مهر 93  الی  [در حال تحصیل]

 

 

کارشناس مهندسی مکانیک در حرارت و سیالات دانشگاه آزاد کرج

مهر 88  الی  شهریور 92

 

مهارت‌ها

مهارت‌های نرم افزاری

  • مسلط به نرم افزار Ansys fluent و نرم‌افزارهای وابسته از قبیل ‌Ansys design modeler و Ansys meshing
  • آشنایی با نرم‌افزار Catia
  • مسلط به نرم‌افزارهای Word، Excel و PowerPoint از مجموعه Office

آشنایی با زبان‌های خارجی

  • زبان انگلیسی _ خواندن، نوشتن و درک مطلب                                           

 

سایر مهارت‌ها

  • مسلط به ویندوز
  • مسلط به اینترنت
  • آشنایی با زبان برنامه‌نویسی C
  • آشنایی مقدماتی با نرم‌افزار Matlab

 

 

دیگر فعالیت‌ها

  گذراندن دوره کارآموزی در گروه صنعتی مپنا- شرکت طراحی و توربین مپنا

  انجام پروژه تخصصی در پژوهشگاه انرژی- تهران