فرزاد حسن نژاد
فرزاد حسن نژاد
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی
عنوان:
تحلیل عددی جریان و انتقال حرارت تکفازی در یک مبدل حرارتی صفحهای راهگاه-میکروکانال
استاد راهنما:
دکتر حبیب الله سایهوند
نگارش:
فرزاد حسن نژاد شریفی
اساتید داور:
دکتر فضل الله اسکندری
دکتر امیره نوربخش
زمان: 19/11/95 ساعت 30/17
مکان: آمفی تئاتر دانشکده
چکیده:
در صنایع گوناگون علاقه زیادی به توسعه مبدلهای حرارتی که بهطور مؤثر توانایی تبادل حرارت بین دو سیال با اختلاف دمای معین را دارند، به چشم میخورد. مدلهای تحلیلی و عددی گوناگونی برای تخمین افت فشار و شدت انتقال حرارت در چاههای حرارتی ارائه شده و به طور مشخص، میکروکانالها افزایش انتقال حرارت قابل توجهی را فراهم میکنند، اما با افت فشار خیلی بالایی مواجه میشوند. این مشکل، به توزیع غیریکنواخت جریان از ورودی راهگاه توزیع به میکروکانالها که ناشی از رشد بیش از حد فشار سکون است، برمیگردد. از دلایل اصلی این پدیده، میتوان به یکنواختبودن سطح مقطع عرضی راهگاه در راستای موافق جریان اشاره کرد که موجب افزایش رشد فشار سکون گردیده و منجر به جریان خروجی بیشتر از طریق کانالهای خروجی پاییندست میشود. برای خنثینمودن این پدیده، مخروطیکردن راهگاه توزیع با کاهش سطح مقطع عرضی در راستای موافق جریان منطقی به نظر میرسد. مدلی که جهت پایین آوردن افت فشار وارده و نیز متعاقباً افزایش انتقال حرارت مطرح شده، چاه حرارتی دارای راهگاه - میکروکانال میباشد. یک چاه حرارتی راهگاه - میکروکانال متشکل از یک مجموعه دارای راهگاه است که سیال سردکننده را از طریق ردیفهای ورودی- خروجی چندگانه توزیع میکند تا بدین وسیله، طول جریان از طریق میکروکانال را کاهش داده و به همین سبب قابلیت استفاده در مبدلهای حرارتی صفحهای را دارد. در این پایاننامه از یک روش جدید معرفیشده توسط اوحدی و همکاران برای مدلسازی عددی جریان سیال و انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی صفحهای راهگاه – میکروکانال و برای هندسههای مختلف کاهش سطح مقطع و رژیمهای جریان متفاوت استفاده شده است. در این روش از یک ایده ترکیبی استفاده شده که در آن پدیدههای انتقال در میکروکانالها با استفاده از فرمولبندی دینامیک سیالات محاسباتی مدل میشوند، در صورتیکه همانها در راهگاه، تحت حاکمیت معادلات دیفرانسیل معمولی جریان یکبعدی قرار دارند. مزیت این روش در مقایسه با روشهای دیگر آن است که افت فشار هم در راهگاه و هم در میکروکانالها محاسبه میگردد. این روش را میتوان در مورد سیستمهای با تعداد زیادی از میکروکانالها مورد استفاده قرار داد که زمان محاسباتی آن نسبت به مدلسازی کل مبدل حرارتی بسیار کوتاهتر است. نتایج تحلیل عددی و انتقال حرارت حاکی از آن است که کاهش سطح مقطع راهگاه بهصورت قسمتی از بیضی با تقعر رو به پایین و در محدوده رینولدزهای بالاتر از 1000 نسبت به سایر هندسهها و رژیمهای جریان از عملکرد بهتری برخوردار است. کاهش نسبی افت فشار کلی، حجم کل و نیز توان پمپاژ مورد نیاز از مزیتهای این هندسه به شمار میآید.
واژه های کلیدی: مبدل حرارتی صفحهای - چاه حرارتی – راهگاه-میکروکانال – دینامیک سیالات محاسباتی.
Abstract:
Heat exchangers in various industries interested in developing an effective heat exchange between fluids with specific temperature difference, to be seen. A variety of analytical and numerical models to estimate the pressure drop and heat transfer rate in heat sinks and, in particular, provide significantly enhanced heat transfer microchannels, but are faced with a high pressure drop. This problem, turns back to non-uniform distribution of the incoming flow passages caused by an overgrowth of static pressure distribution in microchannels. To thwart this phenomenon, tapered off distribution manifold with reduced cross-sectional area in the direction of flow, seems logical. The model to lower pressure drop and subsequently heat transfer raise, is manifold-microchannel heat sink. A manifold-microchannel heat sink is composed of a set of manifolds where cooling fluid passes through a set of multyple input-output distribution manifolds to thereby reduce the flow length through the microchannels and that's why it is usable in plate heat exchangers. In this thesis, by introducing a new method for numerical simulation of fluid flow and heat transfer by Owhadi et. all in a manifold – microchannel plate heat exchanger and for different geometries reducing the area and different flow regimes have been used. The combination of an idea where transport phenomena in microchannels using computational fluid dynamics model formulation, whereas the same are governed by one-dimensional ordinary differential equations. The advantage of this method compared to other methods is that pressure drop in both the manifold and microchannels are calculated. This method can be used on systems with a large number of microchannels that computational time is much shorter than the modeling of heat exchangers. The relative reduction in overall pressure drop, the total volume and the pumping power required are advantages of this geometry.
Key Words: Plate Heat Exchanger - Heat Sink - Manifold-microchannel – Computational Fluid Dynamics.
رزومه
نام و نام خانوادگی : فرزاد حسن نژاد
شماره دانشجویی : 9313163005
متولد : 1368
گیلان - رشت
Mobile : 09112317833 Email : gmonej@yahoo.com
رشته تحصیلی : مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی
سوابق تحصیلی:
کارشناسی : دانشگاه گیلان – مهندسی مکانیک – گرایش حرارت و سیالات معدل کارشناسی : 15.14
پایان نامه کارشناسی :
مقایسه الگوریتم های بهینه سازی چندهدفی و کاربرد آنها در مهندسی مکانیک
مهارت های کاری :
طراحی و ساخت عایق های حرارتی و صوتی به صورت انژکتوری تحت پرس
کارآموزی :
نمایندگی پارس خزر در استان گیلان
مهارتهای نرم افزاری :
............ در حد متوسط Carrier . HAP4
............................. در حد متوسطCATIA
....................... در حد متوسطMATLAB
...................... در حد متوسطAutoCAD
........................... در حد متوسطAnsys
......................... در حد متوسطFluent
..................... در حد متوسطFortran
زبان انگلیسی : در سطح قابل قبول جهت تحقیق و ترجمه
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...
قابل توجه دانشجویان مصاحبه دکتری: آخرین مهلت شرکت در مصاحبه دکتری برای کلیه رشته ها اعم از برق، کامپیوتر، مواد، صنایع و مکانیک برای دانشجویانی که موفق به انجام مصاحبه...
بدینوسیله فرزندان افتخار آفرین دانشکده مهندسی در سال 1401 را معرفی نموده و با عرض تبریک برای این عزیزان موفقیت روزافزون مسالت می نماید. ...