سید صالح شیخ الاسلامی

تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

دانشکده مهندسی

دپارتمان مهندسی مکانیک

جلسه دفاع جهت دریافت درجه کارشناسي ارشد مهندسی مکانیک

در گرايش تبدیل انرژی

 

عنوان

بررسی تاثیر فاز تابع سینوسی توصیف کننده شکل صفحه جداکننده در مبدل حرارتی دوراهه در حالت دما ثابت

 

استاد راهنما

دکتر محسن گودرزی

اساتید داور

دکتر حبیب‌اله سایه‌وند

دکتر محمدسعید عقیقی

پژوهشگر

سید صالح شیخ الاسلامی

 

مکان برگزاری: آمفی تئاتر دانشکده مهندسی

زمان: سه‌‌شنبه، 7 مهر، ساعت 30/11



چكيده:

در دهه­ اخیر با توجه به اهمیت موضوع بهینه­سازی مصرف انرژی و کاربرد وسیع مبدل­های حرارتی، تلاش­های زیادی توسط مهندسین در زمینه افزایش کارایی این مبدل­ها انجام شده است. عملکرد مبدل­های حرارتی به مشخصات هندسی سطوح انتقال حرارت و الگوی جریان بستگی دارد. در مقایسه با مبدل­های حرارتی تک­راهه، دوراهه کردن مسیر عبور جریان با دبی حجمی یکسان و فضای اشغال شده ثابت مبدل حرارتی، افزایش سرعت سیال، ضریب انتقال حرارت جابجایی را افزایش می‌دهد. همچنین با مواج کردن صفحه میانی، تغییر الگوی جریان و وجود گردابه‌هاباعث افزایش انتقال حرارت و توان مصرفی خواهند شد. در این پژوهش، به بررسی اثر مواج کردن صفحه میانی مبدل حرارتی دوراهه با شرط مرزی دمای دیواره ثابت، در گراتزهای مختلف پرداخته می‌شود. در این بررسی طول موج، دامنه موج، و فاز تابع سینوسی توصیف‌کننده صفحه میانی مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین مبدل­های جدید معرفی‌شده با مبدل‌های تک‌راهه و دوراهه ساده مقایسه می‌شوند. برای حل معادلات حاکم بر جریان در هندسه مبدل حرارتی تک‌راهه، با توجه به سادگی معادلات و فرض توسعه‌یافتگی، می‌توان از روش تحلیلی به روش سری‌های توانی و استفاده از بسط متعامد فوریه، استفاده کرد. اما به دلیل وجود نقاط تکین در دو انتهای مقطع عرضی ورودی کانال، عدم صحت فرض توسعه‌یافتگی در گراتزهای بالا و همگرایی کند ضرایب بسط فوریه به سمت صفر، صحت نتایج خصوصاً در گراتزهای بالا و قسمت ابتدایی کانال قابل اطمینان نیست. از سوی دیگر مشاهده می‌شود که در گراتزهای پایین تفاوتی بین حل تحلیلی و حل عددی به واسطه در نظر گرفتن جمله هدایت محوری رخ داده است. با مشاهدات فوق در ساده‌ترین هندسه مورد مطالعه در این پژوهش، حل عددی در ادامه پژوهش انتخاب شده است. علاوه بر این که در مبدل دوراهه ساده‌ فرض توسعه‌یافتگی دینامیکی نیز در ابتدای مسیر برگشتی، فرض صحیحی نمی‌باشد. در مبدل دوراهه با صفحه میانی مواج، به دلیل ثابت نبودن پروفیل سرعت، معادله انرژی یک معادله غیرخطی خواهد بود. با مشاهدات فوق در ساده‌ترین هندسه مورد مطالعه (کانال تک‌راهه) و نکات مذکور درباره کانال دوراهه، روش عددی برای حل معادلات حاکم بر مسائل در این پژوهش انتخاب شده است.

با تغییر فاز صفحه جداکننده، به بررسی دو مبدل دوراهه نوع اول و دوراهه نوع دوم پرداخته شده است. در گراتزهای پایین مبدل دوراهه نوع دوم و در گراتزهای بالاتر مبدل نوع اول عملکرد بهتری، خواهند داشت.

واژه­های کلیدی: مسأله گراتز، مبدل حرارتی دوراهه، حل تحلیلی، حل عددی

Abstract:

In the last decades due to the importance of energy efficiency and widespread use of heat exchangers, numerous attempts have been made by engineers to increase the efficiency of these heat exchangers.

 The performance of heat exchangers depends on the flow pattern and the geometry of the heat transfer surfaces. Compared with heat exchangers one-pass, in two- path flow with the same volumetric flow rate and fixed heat exchanger space when the flow speeds up, the heat transfer coefficient increases. It also found that when the middle page to be wavy, change the pattern of vortex flow cause the heat transfer and power to increase. In this study, the effect of intermediate wavy plate 2-pass heat exchanger with constant wall temperature boundary conditions in different Graetz numbers is investigated. Furthermore, wavelength, amplitude and phase sinusoidal function that describing the median plane are investigated. Also, new heat exchangers proposed in this thesis are compared with simple one-pass and two-pass heat exchangers. To solve the equations governing the heat exchanger in geometry of one-pass, regarding the simple structure of equations and assumptions development, separation of variables method (a famous analytic method) can be used. But because of the singularities at both ends of the cross-channel input, the results are not reliable, especially in high Graetz numbers and the first part of the channel. So, numerical methods for solving the governing equations of the issues in this study were selected. Because, the special structure of some numerical methods can be used to solve the singularity problems.

Key Words: Graetz problem, two-pass heat exchanger, Analytical solution, Numerical solution



رزومه


سید صالح شیخ الاسلامی

تلفن تماس: 09183523239

پست الکترونیک: sheikhsaleh68@yahoo.com                                  

متولد: 1368                                   

محل سکونت: استان همدان، شهرستان تویسرکان


سوابق تحصیلی:

ü      کارشناسی مکانیک در حرارت و سیالات دانشگاه بوعلی سینا

·         دروس اختیاری گذرانده شده: دینامیک گازها، توربو ماشین، تبرید و سردخانه، نیروگاه، مبدل های حرارتی، یاتاقان و روغن کاری

·         دینامیک سیالات، ترمودینامیک، انتقال حرارت

 

 

 

 

·         گذراندن دوره کارآموزی در بخش نورد 350 ذوب آهن اصفهان

·         موضوع پایان نامه: امکان سنجی بازیافت انرژی حاصل از بادوزش حرکت خودروها در کنار جاده (با بهره گیری از شبیه سازی و تحلیل عددی (CFD) و اندازه گیری عملی)

استاد راهنما: آقای دکتر محسن گودرزی

·         چکیده پایان نامه: در این پروژه امکان بازیافت انرژی از باد تولید شده  توسط حرکت خودروها بررسی شده است. برای این کار به دو روش اندازه گیری و شبیه سازی عددی، بادوزش حرکت خودروها مورد مطالعه قرار گرفته است. در نهایت با مقایسه این دو نتایج بدست آمده تحلیل گردیده است. نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن است که به وسیله بادوزش خودروی سواری امکان تولید برق وجود نداشته،اما نتایج مربوط به کامیون و تریلی امیدوارکننده تر است. در پایان میزان برق تولیدی از بادوزش کامیون و تریلی مورد بررسی قرار گرفته است.

 

ü      دانشجوی کارشناسی ارشد مکانیک گرایش تبدیل انرژی،

 دانشگاه بوعلی سینا

·         موضوع پایان نامه: بررسی تأثیر فاز تابع سینوسی توصیف کننده شکل صفحه جداکننده در مبدل حرارتی دوراهه در حالت دما ثابت

استاد راهنما: آقای دکتر محسن گودرزی

 

 

ü      مقاله

·         پذیرش شفاهی مقاله «امکان سنجی بازیافت انرژی بادوزش ناشی از درگ خودرو» در همایش ملی مدیریت انرژی و محیط زیست.

 

 

 

علاقه مندی ها و مهارت ها:

 

 

·         دینامیک سیالات، ترمودینامیک، انتقال حرارت

 

 

·         تسلط بر نرم افزار های Gambit & Fluent.

·         آشنایی با زبان برنامه نویسی فرترن.

·         آشنایی با نرم افزار Matlab و Maple.

·         آشنایی با نرم افزار Ansys.

·         آشنایی با زبان انگلیسی.