بررسی تجربی اثر خواص ترموفیزیکی سیالات بر ضریب انتقال حرارت در جوشش استخری مایعات خالص و ارائه مدل جدید

در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی ضریب انتقال حرارت در فرآیند جوشش استخری پرداخته شده است. در این آزمایش از دستگاه آزمایشگاهی به نام گورنفلو استفاده شده است. پس از بررسی مدل های مختلف و مقایسه آنها با داده های حاصل از نتایج آزمایشگاهی، متغیرهای موجود در مدل هایی که خطای نسبتاً کمی با داده های آزمایشگاهی داشتند انتخاب گردید. بیشتر این مدل ها خطای بالای 30% دارند. پس از غربال کردن این متغیرها که اکثراً خواص فیزیکی مایعات هستند توسط تئوری باکینگهام یک مدل جدید بر اساس اعداد بدون بعد تعریف شده است. برای به دست آوردن رابطه جدید از تکنیک الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. عدد بدون بعد استانتون جهت تعریف ضریب انتقال حرارت جوشش تعریف گردیده است. این عدد بدون بعد با اعداد بدون بعد برینکمن، کپیلاری (مویینگی) و گالیله بر اساس داده های آزمایشگاهی در ارتباط می باشند. این مدل برای ضریب انتقال حرارت جوششی در شار حرارتی 1000 تا W.m(-2)100000، برای آب و اتانول خالص بر روی هیتر مرکزی استوانه ای از جنس فولاد ضد زنگ 316A به دست آمده است. مدل به دست آمده به خوبی داده های آزمایشگاهی را پرازش کند. خطای مدل جدید 4% می باشد.

کلیدواژه ها:

ضریب انتقال حرارت ، جوشش استخری ، مدل جدید ، داده های آزمایشگاهی ، الگوریتم ژنتیک