فرشید احمدی

فرشید احمدی


تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

 

دانشكده مهندسی

گروه مهندسی مکانیک

 جلسه دفاع از پایان نامه کارشناسی ارشد


عنوان:

 مطالعه انتقال حرارت جابجایی از مجموعه استوانه های با مقطع بیضوی تعبیه شده در یک محیط متخلخل


استاد راهنما:

دکتر حبیب الله سایه وند

 

اساتید داور:

دکتر محمد سعید عقیقی

دکتر فضل­ا... اسکندری منجیلی

 

پژوهشگر:

فرشید احمدی

 

زمان:

سه­ شنبه 7/9/96 ساعت 18:00

 مکان:

سالن امفی تئاتر

 

 

 

Bu-Ali Sina University

 

 Faculty of Engineering

 

Thesis submitted for Master of Science in Mechanical Engineering-Energy conversation

 

Title

Study of Forced Convection Heat Transfer From a Bank of Elliptical Cylinders Embedded in a Porous Medium

  

By

Farshid Ahmadi

 

Supervisor

Dr.H.Sayeh vand

 

2017&  November

 

 

چکیده : ویژگی­های جریان سیال و انتقال حرارت اجباری بر مجموعه­ای از چهار استوانه با سطح مقطع­های بیضوی تعبیه شده در ماده متخلخل با ذرات فلزی یا غیر­فلزی  به صورت عددی بررسی شده­است. هر دو آرایش مثلثی و خطی مطالعه شده است. معادلات متوسط­گیری شده حجمی پیوستگی، اندازه حرکت دارسی-برینکمن-فرچمایر و انرژی تحت فرض عدم تعادل حرارتی موضعی، به روش المان محدود حل شده­اند. تاثیرگام­های بی­بعد طولی و عرضی(فاصله بین مرکز استوانه­ها)، عدد رینولدز، نسبت هدایت حرارتی جامد به مایع و نسبت اقطار سطح مقطع بیضوی استوانه­ها  بر انتقال حرارت و میدان جریان روی چهار استوانه­ی C ʻB ʻA و D  واقع شده درکانال متخلخل بررسی شده است. بررسی­ها برای محدوده­ی تغیرات گام، عدد رینولدز، نسبت هدایت حرارتیو سه مقدار متفاوت،،  در نظر گرفته شده­اند. واضح است که نتایج نشان داده شده از هر دو آرایش، عدد ناسلت متوسط و عدد ناسلت موضعی قویا به، و آرایش استوانه­ها بستگی دارد. همچنین دیده می­شود که تغییرات  با درهای مختلف، در هر دو آرایش چشم­گیر نیست. نتایج نشان می­دهد که عملکرد حرارتی آرایش مثلثی با فضای اشغال شده کمتر، بالاتر از آرایش خطی است بنابراین به لحاظ عملی و اقتصادی توصیه می­شود که از این آرایش در تولید مبدل­های حرارتی لوله­ای برای کاربردهای محیط متخلخل استفاده ­شود. بعلاوه ثابت شده است که آرایش استوانه­ها و گامتاثیر قابل توجهی بر افت فشار ندارند. درادامه به بررسی انتقال حرارت و افت فشار از مجموعه استوانه­ها­ی بیضوی با نسبت اقطار ، ،   پرداخته شده است که اگرچه استوانه­ها­ی با ابعاد  مقدار کمتری نسبت به سایر نسبت اقطار استوانه­ها­ی دارد اما با افت فشار کمتری نیز همراه است لذا توصیه می­شود در طراحی­ مبدل­های حرارتی که افت فشار حائز اهمیت است از این نوع استوانه­ها استفاده گردد. هم­چنین بررسی گردیده است که با افزایش عدد دارسی، انتقال حرارت جابجایی افزایش یافته اما باعث کاهش افت فشار در کانال متخلخل می­شود.

 

 

واژه­های کلیدی : انتقال حرارت،محیط متخلخل،عدم تعادل حرارتی،سطح مقطع بیضوی،نسبت هدایت حرارتی،افت فشار

Abstract:   

The characteristics of  fluid flow and forced convection heat transfer around a bank of four Elliptical cylinders embedded in a metallic or non-metallic porous  materials have been investigated numerically. Both a staggered and an in-line arrangement have been studied. The governing continuity, Darcy–Brinkman–Forchheimer momentum, and local thermal non equilibrium energy equations are solved by the Finite Element Method. The effect of longitudinal and transversal dimensionless spaces (the space between cylinder centers), Reynolds number , solid-to-fluid thermal conductivity ratio  and diameters ratio of eliptic cross section of cylinders  on heat transfer and flow fluid on four Elliptical cylinders Aʻ Bʻ C and D embedded in a porous medium have been investigated. The numerical simulation have been performed over the range of the cylinder spacing parameter , Reynolds numbers , thermal conductivity ratio  and three diferent valus ,  and . It is clear that the results show that both the average Nusselt number, , and the local Nusselt number,, are dependent strongly on , , and the cylinder arrangement. However, it is found that the trend of the variations of with  is not considerably altered by  in both cylinders’ configurations. The results also show that the thermal performance of the staggered arrangement is higher than that for the in-line one, with less occupied space; therefore, it is practically and economically recommended that this arrangement to be used in manufacturing tubular heat exchangers for applications involving porous media. In addition, it has been proved that the arrangement of cylinders and the space , dosent have a significant effect on the drop pressure. The heat transfer and pressure drop from the set of elliptical cylinders with a diameter ratio , and  are investigated, although the cylinders with dimensions have a smaller amount of  than other cylindrical ratios,but it also comes with a lower   pressure drop. There for, its recommended to use these tupes of cylinders in the design of heat exchangers where presusure drop is important to be used.  It has also been investigated that with increasing the Darcy number, the heat transfer displacement increased, but it decreased the pressure drop in the porous channel.  

 

Key Words: heat transfer,  porous medium,  non equilibrium thermal,  elliptic cross section,  thermal conductivity ratio, pressure drop

 

 

 

به نام خدا

رزومه کاری- علمی

اطلاعات شخصی:

نام: فرشید                                                                                                 

نام خانوادگی: احمدی                                                                                                   

وضعیت تاهل: مجرد

تلفن همراه: 09183708760

farshid8760@gmail.com :[Email]

 

سوابق علمی:

·         فارغ التحصیل مهندسی مکانیک سیالات از دانشگاه سراسری ارومیه در سال 93

·         فارغ التحصیل ارشد مکانیک تبدیل انرژی از دانشگاه سراسری بوعلی سینا در سال 96

موضوع پایان نامه کارشناسی:

طراحی و ساخت دستگاه همزن

موضوع پایان نامه کارشناسی ارشد:

مطالعه انتقال حرارت جابجایی از مجموعه استوانه های با مقطع بیضوی تعبیه شده در یک محیط متخلخل

 

سوابق کاری

·         شش ماه سابقه کار در کارخانه نشاسته

·         گذراندن دوره مدیریت و بهینه سازی انرژی

·         گذراندن دوره پایپینگ

·         دو سال سابقه تدریس در دانشگاه به صورت حق­التدریس

پروژه های انجام شده

1.      بررسی انتقال حرارت در یک آبگرمکن خورشیدی با کدنویسی متلب

2.      مطالعه توزیع انتقال حرارت در یک محفظه مربعی شکل متخلخل با نرم افزار کامسول

3.      بررسی توزیع انتقال حرارت در یک محفظه مربعی شکل با دیواره های فعال حاوی نانوسیال با نرم افزار کامسول

4.      تحلیل انتقال حرارت طبیعی در یک محفظه با اعمال میدان مغناطیسی با کامسول

5.      بررسی کاویتاسیون در یک پمپ با نرم افزار کامسول

6.      انجام پروژه تهویه مطبوع ساختمان با استفاده از نرم افزار کریر

7.      انجام کدنویسی محاسبات عددی پروژه های انتقال حرارت با متلب

8.      بررسی اصطکاک در یک ماشین اسباب بازی با نرم افزار کامسول

9.      بررسی انتقال حرارت در یک مجموعه لوله

مهارت­های نرم­افزاری

عمومی: نرم افزارهای word  و Exel

تخصصی: Comsol- Fluent- Solidwork- Matlab-Carear-Gambit-C-AutoCad-Ansis