جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای امین ترابی فارسانی)

موضوع:  بررسي عددي انتقال حرارت جابه‌جايي تركيبي از يك سیلندر سه‌بعدي با مقطع مربعي در اعداد ريچاردسون مختلف

ارائه دهنده: امین ترابی فارسانی

استادان راهنما: دکتر احمد سوهانکار

استادان مشاور:________

استادان داور: دکتر رامین کوهی کمالی، دکتر محمدرضا توکلی نژاد

لینک ورود به جلسه: https://nikan.iut.ac.ir/rooms/7yl-xof-9ai-s8g/join

چیکده 

بررسی انتقال حرارت جابه‌جایی ترکیبی از اجسام جریان بند، به خصوص در سیلندر ها، در بسیاری از کاربرد های مهندسی مانند خنک کاری قطعات الکترونیکی اهمیت دارد. در این پژوهش، شبیه سازی انتقال حرارت جابه‌جایی ترکیبی از یک سیلندر با مقطع مربعی سه بعدی متصل به کف، انجام شد. این شبیه سازی ها در محدوده اعداد ریچاردسون 0 تا 2 و در اعداد رینولدز 40 تا 100 برای نسبت منظری 1 تا 4، برای سیال هوا با عدد پرانتل 0/7 صورت گرفت. شبیه سازی ها برای دو حالت جابه‌جایی ترکیبی با جهت شناوری متقاطع و موافق با جریان اجباری انجام و تاثیر عدد ریچاردسون، نسبت منظری و عدد رینولدز بر ساختار جریان، میزان انتقال حرارت و همچنین نیرو های اعمالی به جسم مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین جابه‌جایی آزاد در دو جهت شناوری نام برده و جابه‌جایی اجباری نیز مورد مقایسه و بررسی قرار گرفتند. شبیه سازی ها در حالت سه بعدی، خواص ترمو فیزیکی ثابت، جریان آرام و دائم، بدون در نظر گرفتن چشمه حجمی حرارتی در سیال و با نادیده گرفتن اثرات استهلاک ویسکوز با استفاده از تقریب بوزینسک در نرم افزار انسیس فلوئنت انجام شد. این بررسی نشان می دهد که اندازه دامنه محاسباتی تاثیر مهمی بر نتایج دارد. نتایج این پژوهش نشان داد که در حضور نیروی شناوری، ساختار و الگوی جریان تحت تاثیر قرار گرفته و بر خلاف جابه‌جایی اجباری، ساختار گردابه ها در ناحیه ویک سیلندر بشدت تحت تاثیر اختلاف دما یا به عبارتی عدد ریچاردسون می باشد. در حضور نیروی شناوری موافق با جریان اجباری، ضریب نیرو در راستای محورهای x و y در مقایسه با نیروی شناوری متقاطع، به ترتیب افزایش و کاهش می‌یابد. در حالت کلی، ضریب نیروی کل برای شناوری موافق، مقداری بزرگتر نسبت به شناوری متقاطع است (به عنوان مثال برای عدد ریچاردسون 2، نسبت منظری4 و عدد رینولدز 100، ضریب نیروی کل حدود 30 درصد در شناوری موافق نسبت به شناوری متقاطع افزایش می یابد). میزان انتقال حرارت سیلندر برای جابه‌جایی ترکیبی متقاطع و موافق با جریان، حدودا به یک میزان بوده با این تفاوت که در جابه‌جایی با شناوری متقاطع، سطح پشتی سیلندر و در جابه‌جایی با شناوری موافق، سطوح جانبی و بالایی سیلندر نقش بسزایی در انتقال حرارت از سیلندر را ایفا می کنند. همچنین در نسبت منظری و عدد رینولدز ثابت، با افزایش عدد ریچاردسون، ضرایب نیرو در راستای محور x و y و همچنین عدد ناسلت کل سیلندر برای هر دو جهت شناوری، افزایش می یابند. این در حالی است که در عدد ریچاردسون و نسبت منظری ثابت، با افزایش عدد رینولدز ضرایب نیرو در راستای محورهای x و y در هر دو جهت شناوری روندی کاهشی اما عدد ناسلت روندی افزایشی دارند.

کلمات کلیدی: 

انتقال حرارت جابه‌جایی ترکیبی، عدد ریچاردسون، عدد رینولدز، سیلندر سه بعدی، نسبت منظری، تقریب بوزینسک