« بازگشت

سید صالح شیخ الاسلامی

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