حرارتی
فهرست مطالب
عنوان صفحه
چکیدهفارسی 1
فصلاولمقدمه: شناختومفاهیماولیه 3
1-1 دستهبندیمبدلهکنهایگرما 4
1-2 مبادلهکنهایگرماازنقطهنظرانتقالویابازیابی 4
1-3 مبادلهکنهایگرماازنقطهنظرفرآیندانتقال 5
1-4 مبادلهکنهایگرماازنقطهنظرشکلوساختار 5
1-4-1 مبادلهکنهایلولهای 5
1-4-1-1 مبادلهکنهایگرماییدولولهای 6
1-4-1-2 مبادلهکنهایگرماییپوستهولولهای 6
1-4-1-3 مبادلهکنهایگرماییلولهایحلزونی 7
1-4-2 مبادلهکنهایگرماییصفحهای 7
1-4-2-1 مبادلهکنهایگرماییصفحهایواشردار 8
1-4-2-2 مبادلهکنهایگرماییصفحهایحلزونی 8
1-4-2-3 مبادلهکنهایگرماییلاملا 9
1-4-3 مبادلهکنهایگرماییباسطوحپرهدار(توسعهیافته) 10
1-4-3-1 مبادلهکنهایگرماییلولهایصفحهایپرهدار 10
1-4-3-2 مبادلهکنهایگرماییلولهایپرهدار 11
1-5 مبادلهکنهایگرماازنقطهنظرمکانیزمهایانتقالگرما 13
1-6 مبادلهکنهایگرماازنقطهنظرآرایشجریانهایگرموسرد 13
1-7 مبادلهکنهایگرماازنقطهنظرکاربردآنها 14
1-8 انتقالگرماازسطوحگسترشیافته 14
1-9 ساختارلولهپرهدار 15
1-10 عملکردگرماییمبادلهکنهایگرماییخنکشوندهباهوا 16
1-10-1 ضریبکلیموثرانتقالگرمابرایلولههایپرهدار 16
1-11-2 هندسهلولهپرهدار 18
1-11-2-1 مساحتسطح 19
1-11-2-2 حداقلسطحجریانمتقاطعبالولهها 20
1-11-3 بازدهکلیسطحوضریبموثرانتقالگرمابرایلولههایپرهدار 23
1-11-4 انتقالگرمادردستهلولهباپرهبلندوآرایههایتناوبی 24
1-11-5 انتقالگرمادردستهلولهباپرهبلندوآرایهردیفی 25
1-11-6 تخمینبازدهپرهدرشرایطپرهبلندوپرهباضخامتمتغیر 25
1-11- 7 افتفشاردرآرایههایلولهپرهدار 27
1- 12 محاسبهاختلافدمایموثر 28
فصلدوم: مروریبرتحقیقاتانجامشده 29
فصلسوم:روشانجامتحقیقوروابطحاکم 62
ملاحضاتعددی 63
3-1 معادلاتحاکموروشهایCFD 63
3-1-1 مدلRNGk-ε 63
3-2 شبیهسازیعددی 64
3-2-1 مقدمه 64
3-2-2 دامنهیمحاسباتی 66
3-2-3 تولیدشبکه 68
3-2-4 انتخابخواصفیزیکی 69
3-2-5 شرایطمرزی 69
3-2-6 پارامترهایکنترل 71
3-2-7 زمانمحاسبه 71
3-2-8 الگوریتم 72
فصلچهارم: نتایجتحقیق 74
4-1 مقدمه 75
4-2 فینهایدایرهای 75
4-2-1 هندسههاوشرایطحلبررسیشده 76
4-2-2 ابعادکلیدامنهحلوشرایطمرزی 77
4-2-2-1 ابعاددامنهحل 77
4-2-2-2 شرایطمرزی 77
4-2-2-3 محاسبهیخطا 78
4-2-3 نمایx-yازهندسهموردبررسی 79
4-2-3-1 شبکهمحاسباتیایجادشدهدرمنطقهبالادستوپاییندستجریان 80
4-2-3-2 شبکهمحاسباتیایجادشدهدرناحیهدستهلولهها 80
4-2-4 نمایy-zازهندسهموردبررسی 80
4-2-5 استقلالنتایجازشبکه 81
4-2-6 رفتارکلیجریان 85
4-2-7 اثرفاصلهفینهاازیکدیگربررویضریبانتقالحرارتجابجایی 87
4-2-7-1 آرایشمثلثی 87
4-1-7-2 آرایشمستطیلی 88
4-2-8 اثرفاصلهفینهاازیکدیگربررویافتفشارجریان 89
4-2-8-1 آرایشمثلثی 89
4-2-8-2 آرایشمستطیلی 90
4-9 مقایسهنتایجبهدستآمدهباروابطموجود 91
4-10 فینهایمربعی 94
4-10-1 تعریفپارامترارتفاعمتوسطفین 94
4-10-2 هندسههاوشرایطحلبررسیشده 95
4-10-3 ابعادکلیدامنهحلوشرایطمرزی 96
4-10-4 نمایx-yازهندسهموردبررسی 96
4-10-4-1 شبکهمحاسباتیایجادشدهدرمنطقهبالادستوپاییندستجریان 97
4-10-4-2 شبکهمحاسباتیایجادشدهدرناحیهدستهلولهها 97
4-10-5 نمایy-zازهندسهموردبررسی 98
4-10-6 استقلالنتایجازشبکه 99
4-10-7 رفتارکلیجریان 102
4-10-8 اثرفاصلهفینهاازیکدیگربررویضریبانتقالحرارتجابجایی 104
4-10-9 اثرفاصلهفینهاازیکدیگربررویافتفشارجریان 105
4-10-10 خطوطهمدمادررویفینها 106
4-11 فینهایهشتضلعی 107
4-11-1 هندسههاوشرایطحلبررسیشده 107
4-11-2 ابعادکلیدامنهحلوشرایطمرزی 108
4-11-3 نمایx-yازهندسهموردبررسی 108
4-11-3-1 شبکهمحاسباتیایجادشدهدرمنطقهبالادستوپاییندستجریان 109
4-11-3-2 شبکهمحاسباتیایجادشدهدرناحیهدستهلولهها 109
4-11-3-3 نمایy-zازهندسهموردبررسی 110
4-11-4 بررسیاستقلالازشبکه 111
4-11-5 رفتارکلیجریان 112
4-11-5-1 اثرفاصلهفینهاازیکدیگربررویضریبانتقالحرارتجابجایی 113
4-11-5-2 اثرفاصلهفینهاازیکدیگربررویافتفشارجریان 113
4-11-6 خطوطهمدمادررویفینها 115
فصلپنجم: جمعبندیومقایسهنتایج 117
5-1 مقدمه 118
5-2 ضریبانتقالحرارتجابجایی 118
5-3 افتفشار 120
5-4 جمعبندینتایج 123
فهرستمنابعفارسی 125
فهرستمنابعلاتین 126
فهرست جدول
عنوان صفحه
جدول1‑2 ضرایبمعمولوکلیانتقالگرمایمبادلهکنهایخنکشوندهباهوا 18
جدول2-1 محدودهیمقادیراستفادهشدهبرایهندسهمسئلهکهدراینمطالعهآزمایششدهاست[4] 34
جدول 2-2 پارامترهایهندسیفینوتیوب[4] 36
جدول 2-3 خواصترموفیزیکیموادمتخلخلبکاررفته [14] 40
جدول 2-4 مشخصههایهندسیفینهایششضلعی،مربعیودایرهای [24] 43
جدول2-5 فاصلهیبینفینهاوتعدادفینها [24] 44
جدول 2-6 مقادیرتخمینهادرمتغیرهایدادهشده [24] 44
جدول2-7 اندازههایمدل [34] 54
جدول 2-8 خطایپارامترهادربخشS.1 [52] 59
جدول 3-1. ابعادوهندسهمورداستفاده 66
جدول 4-1 جدولهندسههایقابلبررسی 77
جدول 4-2. پارامترهایبررسیاستقلالازشبکه 81
جدول 4-3 جدولهندسههایقابلبررسی 96
جدول 4-4 پارامترهایبررسیاستقلالازشبکه 100
جدول 4-5 جدولهندسههایقابلبررسی 108
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل 1-1 مبادلهکنهایگرماییتماسغیرمستقیم 6
شکل 1-2 مبادلهکنگرماییپوستهایولولهایبهصورتیکچگالندهدرسمتپوسته 7
شکل 1-3 مبادلهکنهایگرماییصفحهایواشردار 8
شکل 1-4 مبادلهکنهایگرماییصفحهایحلزونی 9
شکل 1-5 مبادلهکنگرماییلاملا 9
شکل 1-6 ساختاراصلیمبادلهکنهایصفحهایپرهدار 11
شکل 1-7 مبادلهکنهایگرماییلولهایپرهدارکهپرههابرمحورلولههاعمودهستند 12
شکل 1-8 مبادلهکنخنکشوندهباهواازنوعجریاندمشی 13
شکل 1-9 موازنهانرژیبرایسطوحگسترشیافته Error! Bookmark not defined.
شکل1-10: پرهمستقیمباسطحمقطععرضییکنواختالف)پرهمستطیلیب)پرهسوزنی Error! Bookmark not defined.
شکل 1-11: توزیعدمادرپرههاینازکایدهآلوپرههایواقعی Error! Bookmark not defined.
شکل1-12: برخیآرایشهایرایجپرهاوله 16
شکل1-13: مشخصههایهندسیپرههایدایرهایبامقاطعمستطیلی 21
شکل1-14: لولههایدارایپرهبلند 25
شکل1-15: بازدهپرههایدایرهایباسطحمقطعمستطیلی(ضخامتیکساندرامتدادارتفاعپره) 26
شکل2-1: هندسهیدوبعدیفیندایرهایوشرایطمرزی 30
شکل2-2: شماتیکدوبعدیفیندایرهایبانواحیزیرمجموعه 31
شکل2-3: آرایشفینتیوبهاوفینتیوبهایخاصبامختصاتقطبی 31
شکل2-4: نوعفینتیوبدایرهایاستفادهدراینمطالعه 34
شکل 2-5: دامنهیمحاسباتیحل Error! Bookmark not defined.
شکل 2-6: یکمشسادهکهدرشبیهسازیمورداستفادهقرارگرفتهاست. 35
شکل 2-7: مدلوشرایطمرزیبرایفینتیوبباآرایشخطی 36
شکل 2-8: موقعیتپرفیلسرعتودما 38
شکل 2-9: شماتیکفینهایمتخلخلمختلف (a) مستطیلی (n=0) ،(b) محدب (n=1/2) ،(c) مثلثی (n=1) ،(d) مقطعنمایی (a>0) 40
شکل2-10: (aبخشآزمایشیb) نمایبالاییآراشفینهایششضلعی(cفینششضلعی, مربعیودایرهای 43
شکل 2-11: تبدیلفینهایپیوستهبهفینجداگانهومساویبافیندایرهای 46
شکل2-12: هندسهییکبعدیبرایمدلفیندایرهای 46
شکل 2-13: نمایشماتیکازیکفیندایرهایکاملاًمرطوب 49
شکل 2-14: شماتیکدیاگرامفینتیوبدایرهای 51
شکل2-15: دامنهیمحاسباتیمبدلحرارتیلولهپرهداردوردیفه 53
شکل2-16 : ابعادوناحیمدلهندسی 53
شکل2-17 نمایتستآزمایشانجامشده 58
شکل2-18 بخشهایفرآیندآزمایش 59
شکل2-19نوعتوپولوژیجریان،نوعشکلگیریورتکسهاینعلاسبیدرجریانبالادستدرفینتیوبدایرهای 60
شکل2-20 مختصاتقطبیبرایرینولدز ReDt = 3638 60
شکل 3-1 برشعرضیفینتیوب 65
شکل 3-2 نمایکلیوشرایطمرزیدردوحالتin line , staggered 67
شکل 3-3 مشبندیفینتیوبدایرهایدرحالت staggered 68
شکل 4-1 مقطعلولهموردبررسیباوجودفینهایدایرهای [2] 76
شکل 4-2 شرایطمرزیوابعاددامنهحل 79
شکل 4-3نمایx-yشبکهمحاسباتیایجادشده 79
شکل 4-4. بخشیازنمایy-zهندسه 80
شکل 4-5 توزیعمولفهxبردارسرعتدرصفحهتقارنRe=8.6×103حالتS1 86
شکل4-6 توزیعمولفهxبردارسرعتدرصفحهتقارنRe=8.6×103حالتI1 86
شکل 4-7 توزیعمولفهxبردارسرعتدرصفحهتقارنRe=8.6×103 [ ] 86
شکل 4-8 توزیعدمادرصفحهتقارنRe=8.6×103حالتS1 87
شکل 4-9 توزیعسرعتدرجهتxدرصفحهتقارنRe=8.6×103حالتS1 87
شکل 4-10. نمایx-yشبکهمحاسباتیایجادشده 97
شکل 4-11 بزرگنماییازمشبندیدرمنطقهبالادستجریان 97
شکل 4-12 بزرگنماییازمشبندیدرمنطقهپاییندستجریان 97
شکل 4-13 بزرگنماییازمشبندیدرمنطقهپاییندستهلولهها 98
شکل 4-14 بخشیازنمایy-zهندسه 99
شکل 4-15. توزیعمولفهxبردارسرعتدرصفحهتقارنRe=8.6×103حالتS1 103
شکل 4-16. توزیعمولفهxبردارسرعتدرصفحهتقارنRe=8.6×103حالتI1 103
شکل 4-17. توزیعدمادرصفحهتقارنRe=8.6×103حالتS1 103
شکل 4-18. توزیعدمادرصفحهتقارنRe=8.6×103حالتI1 104
شکل 4-19. توزیعدمادرونفینهاباآرایشمثلثی 107
شکل 4-20. توزیعدمادرونفینهاباآرایشمستطیلی 107
فهرست نمودار
عنوان صفحه
نمودار 2-1 مقایسهیشبیهسازیعددیوروابطاشمیت[4] 37
نمودار 2-2 مقایسهیروشLSMوروشرانگکوتامرتبه 4، [14] 41
نمودار2-3 تأثیرعددبایوتداخلیوبیرونیبرتوزیعدما [34] 52
نمودار 2-4 تأثیرpوtبرتوزیعدما [34] 53
نمودار2-6 تغییراتضریباصطحکاکبارینولدز [34] 54
نمودار2-7 تغییراتناسلتباگامپره [34] 55
نمودار 2-8 تغییراتضریباصطحکاکباگامپره [34] 55
نمودار 2-9 تغییراتناسلتباقطرلوله [34] 56
نمودرا 2-10 تغییراتضریباصطحکاکباقطرلوله [34] 56
نمودار 2-11 تغییراتناسلتباضخامتپره [34] 57
نمودار4-5 نماییازقسمتیازخطاولبرایبرسیاستقلالازشبکه 82
نمودار 4-6 نماییازخطدومبرایبرسیاستقلالازشبکه 82
نمودار 4-3 سرعتدرجهتxرویخطیکبرای 4 نوعمش 83
نمودار 4-4 دمارویخطیکبرای 4 نوعمش 84
نمودار 4-5 سرعتدرجهتxرویخطدوبرای 4 نوعمش 84
نمودار 4-6 دمارویخطدوبرای 4 نوعمش 85
نمودار 4-7 ضریبانتقالحرارتبرحسبنسبتs/hfبرایرینلودزهایمختلفدرآرایشمثلثی 88
نمودار 4-8 ضریبانتقالحرارتبرحسبنسبتs/hfبرایرینلودزهایمختلفدرآرایشمستطیلی 89
نمودار 4-9 افتفشاربرحسبنسبتs/hfبرایرینلودزهایمختلفدرآرایشمثلثی 90
نمودار 4-10 ضریبانتقالحرارتبرحسبنسبتs/hfبرایرینلودزهایمختلفدرآرایشمستطیلی 91
نمودار 4-11 مقایسهنتایجبهدستآمدهازنرمافزارتجاریفلونتبانتایجبهدستآمدهازرابطهبریگویانگ 92
نمودار 4-12 مقایسهنتایجبهدستآمدهازنرمافزارتجاریفلونتبانتایجبهدستآمدهازرابطهاشمیت 93
نمودار 4-13 مقایسهنتایجبهدستآمدهازنرمافزارتجاریفلونتبانتایجبهدستآمدهازرابطهویدیآی 94
نمودار 4-13. نماییازقسمتیازخطمورداستفادهبرایبرسیاستقلالازشبکه 100
نمودار 4-14. سرعتدرجهتxبرای 4 نوعمش 101
نمودار 4-15. دمابرای 4 نوعمش 102
نمودار 4-16 ضریبانتقالحرارتبرحسبنسبتs/hfبرایرینولدزهایمختلفدرآرایشمثلثی 105
نمودار 4-17. افتفشاربرحسبنسبتs/hfبرایرینولدزهایمختلفدرآرایشمثلثی 106
نمودار 4-18 سرعتدرجهتxرویخطیکبرای 2 نوعمش 111
نمودار 4-19 ضریبانتقالحرارتبرحسبنسبتs/hfبرایرینولدزهایمختلف 113
نمودار 4-20 فتفشاربرحسبنسبتs/hfبرایرینولدزهایمختلفدرآرایشمثلثی 114
فهرست کلمات اختصاری
علائم اختصاری: |
||
سطح کلی انتقال حرارت |
A |
|
سطح انتقال حرارت از یک بخش از طول دسته تیوب ها |
||
مساحت سطح فین |
||
کمترین سطح جریان آزاد فین تیوب بر واحد طول |
||
مساحت سطح خارجی توب به جز فین |
||
گرمای ویژه |
||
ثابت های مدل توربولانس |
– |
|
قطر بیرونی تیوب |
d |
|
قطر معادل |
||
قطر هیدرولیکی |
||
قطر فین |
||
عدد اویلر، |
||
عدد اویلر، |
||
ضریب اصطحکاک |
– |
f |
سرعت جرم بر مبنای کمترین سطح جریان آزاد |
G |
|
نرخ جریان آنتالپی |
||
ضریب انتقال حرارت |
h |
|
آنتالپی ویژه |
||
ارتفاع فین |
||
هدایت حرارتی |
k |
|
انرژی جنبشی توربولانس |
– |
|
پارامتر عملکرد |
K |
|
شاخصه ی طول |
||
logarithmic mean temperature difference(اختلاف دمای متوسط لگاریتمی) |
||
پارامتر کارایی فین |
||
نرخ دبی جرمی |
||
تعداد فین ها بر واحد طول |
||
تعداد ریدف های تیوب ها در جهت جریان |
– |
|
عدد ناسلت، |
– |
|
توان ورودی |
||
فشار |
||
عدد پرانتل، |
– |
|
نرخ جریان گرمایی |
||
عدد رینولدز، |
– |
|
عدد رینولدز، |
– |
|
عدد رینولدز، |
– |
|
عدد رینولدز، |
– |
|
فاصله ی بین فین ها |
||
مدول نرخ متوسط تانسور تنش |
||
گام قطری تیوب |
||
نرخ متوسط تنش |
|
|
گام فین |
||
گام طولی تیوب ها |
||
گام عرضی تیوب ها |
||
عدد استانتون |
||
دما |
||
دمای خارجی |
||
دمای منبع |
||
گام زمانی |
||
مولفه ی سرعت در جهت X |
||
سرعت متوسط در دسته فین تیوب ها |
||
سرعت هوا در کمترین سطح مقطع |
||
نرخ حجمی جریان |
||
گردابه ها |
– |
|
مختصات کارتزین |
||
عبارت یونانی: |
||
معکوس عدد پرانتل |
– |
|
ضخامت فین |
||
ضخامت لایه مرزی |
||
نرخ اتلاف انرژی توربولانس |
||
بازده فین |
– |
|
ویسکوزیته |
||
ويسکوزيته سينماتيک |
||
زاویه اطراف تیوب، اندازه گرفته شده از روی نقطه ی سکون |
– |
|
چگالی |
||
فاصله ی دیوار از گره مجاور |
||
عبارت زیرنویس: |
||
air |
|
a |
correlation |
|
corr |
effective |
|
eff |
experiments |
|
exp |
fin |
|
f |
inlet |
|
in |
mean |
|
m |
maximum |
|
max |
numerical |
|
nume |
outlet |
|
out |
reference |
|
ref |
solid |
|
s |
tube, turbulent |
|
t |
wall |
|
w |
Rhys –
you are actually a just right webmaster. The site
loading velocity is amazing. It kind of feels that you are doing any distinctive trick.
Also, The contents are masterpiece. you’ve done a magnificent process on this matter!
Also visit my site Beste dislaven retard Apotheke Zürich Bewertungen