بهبود عملکرد هیدرولیکی-حرارتی چاه های حرارتی میکروکانال با استفاده از پین-فین های V شکل و نانوسیال Al2O3/آب

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 432

فایل این مقاله در 18 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSFM-8-4_016

تاریخ نمایه سازی: 19 خرداد 1398

چکیده مقاله:

افزایش انتقال حرارت همزمان با کاهش افت فشار، کاهش اندازه و حجم، موضوعی است که طی چهار دهه مورد بررسی قرار گرفته است. میکروکانال ها می توانند جریان آرام را به گونه ای در کانال ها تثبیت نمایند که ضرایب انتقال حرارت بالایی حاصل گردد. در این پژوهش از دو هندسه کلی ( مستقیم و Vشکل ) با چهار حالت متفاوت انقطاع (پیوسته، پیوسته-منقطع، منقطع خطی، منقطع غیرخطی) استفاده شده است . سیال کاری آب می باشد. اثرات هندسه ها و انقطاع پین ها در رینولدزهای مختلف (100-900) بر روی افزایش انتقال حرارت میکروکانال بررسی شد. پارامترهای مهم از قبیل عدد ناسلت، افت فشار، ضریب انتقال حرارت و ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی ارزیابی شد. شبیه سازی توسط نرم افزار فلوئنت17 انجام شد. نتایج نشان می دهند میکروکانال های منقطع سبب افزایش ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت در مقایسه با هندسه های مستقیم شده است. همچنین توزیع دمای یکنواخت تری دارند و مانع از ایجاد نقاط داغ در میکروکانال می شوند. میکروکانال های دارای پین V شکل بدلیل ایجاد اغتشاش در بالک سیال و تولید جریان های چرخشی نتایج بهتری را گزارش می دهند. از میان حالت های مختلف، حالت منقطع غیرخطی برای هر دو هندسه کلی دارای بالاترین ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی می باشد، که تقریبا 5/1 برابر حالت پایه است. سپس با تغییر سیال کاری با نانوسیال آب/Al2O3، اثرات آن مورد یررسی قرار گرفت. نانوسیال باعث افزایش ضریب عملکرد هیدرولیکی-حرارتی تا 83/1 برابر برای هندسه مستقیم منقطع غیرخطی و 77/1 برابر برای هندسه Vشکل منقطع غیرخطی نسبت به حالت پایه گردید. همچنین افزایش غلظت نانوذرات سبب بهبود عملکرد هیدرولیکی-حرارتی شد.

نویسندگان

مرتضی محمدی

کارشناسی ارشد مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

سید حسین مظلومی

استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

سید مسعود حسنی

دانشجوی دکتری مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد

مرتضی خوشوقت علی آبادی

استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود، شاهرود

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Tuckerman DB, Pease RF (1981) High performance heat sinking for ...
  • Jajja SA, Ali W, Ali HM, Ali AM (2014) Water ...
  • Jajja SA, Ali W, Ali HM (2014) Multiwalled carbon nanotube ...
  • Nitiapiruk P, Mahian O, Dalkilic AS, Wongwises S (2013) Performance ...
  • Arshad W, Ali HM (2017) Graphene nanoplatelets nanofluids thermal and ...
  • Arshad W, Ali HM (2017) Experimental investigation of heat transfer ...
  • Tafarroj MM, Mahian O, Kasaeian A, Sakamatapan K, Dalkilic AS, ...
  • Seyf HR, Feizbakhshi M (2012) Computational analysis of nanofluid effects ...
  • Tokit EM, Mohammed HA, Yusoff MZ (2012) Thermal performance of ...
  • Selvakumar P, Suresh S, Salyan S (2013) Investigations of effect ...
  • Hasan MI (2014) Investigation of flow and heat transfer characteristics ...
  • Zhai YL, Xia GD, Liu XF, Li YF (2015) Heat ...
  • Sakanova A, Keian CC, Zhao J (2015) Performance improvements of ...
  • Duangthongsuk W, Wongwises S (2015) An experimental study on the ...
  • Duangthongsuk W, Wongwises S (2015) A comparison of the heat ...
  • Ghale ZY, Haghshenasfard M, Esfahany MN (2015) Investigation of nanofluids ...
  • Ahmed HE, Ahmed MI, Seder IMF, Salman BH (2016) Experimental ...
  • Khoshvaght-Aliabadi M, Sahamiyan M (2016) Performance of nanofluid flow in ...
  • Ali HM, Arshad W (2017) Effect of channel angle of ...
  • Naqiuddin NH, Saw LH (2018) Overview of micro-channel design for ...
  • Khoshvaght-Aliabadi M, Hassani SM, Mazloumi SH (2017) Effects of nooks ...
  • Khoshvaght-Aliabadi M, Hassani SM, Mazloumi SH (2017) Performance enhancement of ...
  • Hassani SM, Khoshvaght-Aliabadi M, Mazloumi SH (2018) Influence of chaveron ...
  • Ho CJ, Chen WC (2013) An experimental study on thermal ...
  • Baraty Beni S, Pishkar I, Salimpour MR (2018) Study of ...
  • Gholami E, Zare V, Mousavi M (2016) Numerical analysis of ...
  • Manca O, Nardini S, Ricci D (2018) A numerical study ...
  • نمایش کامل مراجع