فرشید احمدی - دانشکده فنی و مهندسی
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