لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

در مطالعه حاضر، برای اولین بار، اثر جهت حرکت دیواره­های محفظه ربع دایره­ای شکل متخلخل بر انتقال حرارت جابجایی ترکیبی با وجود جذب/تولید حرارت یکنواخت به روش شبکه بولتزمن بررسی شده است. میدان مغناطیسی به دو صورت یکنواخت و پریودیک بر محفظه اعمال می­گردد. جابجایی ترکیبی بر اثر حرکت دیواره­ها در جهات مختلف به وجود می­آید. نتایج نشان می­دهد که افزایش عدد ریچاردسون، عدد هارتمن، ضریب جذب/تولید حرارت و کاهش ضریب تخلخل سبب کاهش عدد ناسلت متوسط می­شود. با ثابت ماندن تمامی پارامترها، بیشترین مقدار عدد ناسلت متوسط مربوط به زاویه اعمال سرعت 90 درجه است که در این حالت عدد ناسلت متوسط در حدود 25 درصد بیشتر است. همچنین افزایش عدد ریچاردسون سبب کاهش تأثیر اعمال میدان مغناطیسی می­شود. پریودیک اعمال کردن میدان مغناطیسی در مقایسه با اعمال یکنواخت، حدود 30 درصد انتقال حرارت بیشتری را منجر می­شود. افزایش ضریب تخلخل، اثر عدد هارتمن و زاویه اعمال سرعت را افزایش می­دهد. افزایش هم زمان ضریب جذب/تولید حرارت و عدد هارتمن، کاهش بیشتر عدد ناسلت متوسط را در پی دارد.

بارزترین ویژگی چاه های حرارتی، قابلیت انتقال گرما و خاصیت خنک کنندگی آن ها است. در این پژوهش از یک چاه حرارتی فعال تک کانالی عمودی با سیال فلز مایع گالینستن استفاده شده و گسسته سازی معادلات ناویراستوکس به روش حجم محدود مرتبه دوم بالادست انجام شده است. بررسی انتقال حرارت جابه جایی ترکیبی با اعداد ریچاردسون 0/45 و 1 و 10 به دو صورت جهت جریان از بالابه پایین و جهت جریان از پایین به بالا صورت گرفته و به اثرات میدان مغناطیسی خارجی در دو جهت عمود بر محور جریان پرداخته شده است. نتایج نشان داد جهت جریان از پایین به بالا با عدد ریچاردسون 10 بدون حضور میدان مغناطیسی، عدد ناسلت را 11/30 درصد نسبت به جهت جریان از بالابه پایین بهبود داده است. با عدد ریچاردسون 1 و جهت جریان از پایین به بالا، اثر اعمال میدان مغناطیسی در جهت Z (عمود بر محور جریان) با عدد هارتمن 129، 164/5 و 194 به ترتیب 11/29، 13/63 و 15/88 درصد عدد ناسلت را بهبود بخشیده است. با عدد ریچاردسون 1 و جهت جریان از پایین به بالا، اثر اعمال میدان مغناطیسی در جهت X (عمود بر محور جریان) با عدد هارتمن 64/6، 129 و 194 به ترتیب 7/08، 8/28 و 8/76 درصد عدد ناسلت را بهبود بخشیده است.

در مطالعه حاضر برای اولین بار، مشخصه های جریان لایه گاز و رفتار حرارتی پنجره های دوجداره مورب با درنظرگرفتن اثرات تابشی سیال به عنوان یک محیط خاکستری، با توانایی جذب، صدور و پخش تشعشع به صورت عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. در سال های اخیر نصب پنجره های دوجداره به صورت شیب دار از حالت عمودی تا افقی به خصوص در معماری جدید زیاد به چشم می خورد. هدف اصلی در مطالعه حاضر، تعیین اثر زاویه شیب پنجره بر عملکرد پنجره های دوجداره و نرخ انتقال حرارت از طریق این بخش از ساختمان ها است. در این راستا، معادلات حاکم شامل پیوستگی، مومنتوم و انرژی توسط روش حجم محدود گسسته شده و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل می شوند. به منظور محاسبه جمله تشعشع در معادله انرژی، معادله انتقال تشعشع به صورت عددی و با استفاده از روش راستاهای مجزا حل شده است. نتایج حاصل به صورت خطوط جریان، خطوط دما ثابت و همچنین توزیع مولفه های افقی و عمودی سرعت در داخل کل فضای پنجره، شامل جداره های شیشه ای و گاز پرکننده، در زوایای شیب مختلف رسم شده است. نتایج نشان دهنده کاهش شدت جریان در اثر افزایش زاویه شیب است. جریان گاز داخل ضخامت فاصله هوایی چرخشی است، به طوری که با افزایش زاویه شیب تا مقدار معینی گردابه تشکیل شده چندسلولی می شود و بدین ترتیب بر مقدار ضریب انتقال حرارت کلی پنجره تاثیرگذار است.

در این پژوهش، اثرات ناشی از معلق سازی نانوذراتی شامل آلومینیوم و مس پایه فلزی و آلومینای نوع گاما در آب مقطر به عنوان سیال عامل رادیاتور خودرو و در میزان بهبود شار انتقال حرارت به صورت تجربی ارزیابی شده است. بدین ترتیب آزمایش ها برای سیال پایه آب مقطر و هم چنین 3 نوع نانوسیال با غلظت های مختلف 0/5، 1 و 2 درصد حجمی و در شرایط عملیاتی متفاوت عوامل تغییر- مشتمل بر درجۀ حرارت، شدت جریان و سرعت پره های فن رادیاتور خودرو- انجام شده است. در این شرایط، ضریب هدایت حرارتی سیال پایه خالص و نانوسیالات به صورت تجربی اندازه گیری شده و سایر خواص فیزیکی شامل چگالی و گران روی بااستفاده از مدل های ارائه شده، حساب شده است. نتایج نشان داده که افزودن نانوذرات ضریب هدایت حرارتی، چگالی و گران روی نانوسیالات را افزایش و گرمای ویژۀ آن ها را کاهش می دهد. لذا؛ نانوسیالات در رادیاتور خودرو به طور چشم گیر باعث افزایش انتقال حرارت و کاهش سطح انتقال حرارت مورد نیاز شده است. درنتیجه، کاربرد این نوع سیالات در رادیاتور توصیه می شود.

در این نوشتار به تخمین هم زمان شار حرارتی ورودی به قطعه کار و ضریب انتقال حرارت جابه جایی در عملیات فرزکاری پرداخته شده است. دو مدل حرارتی صفربعدی و سه بعدی گذرا برای قطعه کار از جنس 13AISIH در نظر گرفته شده است. دماها در پنج نقطه در داخل قطعه کار با استفاده از ترموکوپل برای دو سرعت برشی 50mm/min و 100mm/min اندازه گیری شده است و برای تخمین مجهولات از روش جست و جوی الگویی و روش اف مین سرچ استفاده شده است. نتایج حاصل از دو مدل حرارتی برای مجهولات متفاوت و تقریبا مستقل از الگوریتم معکوس است. نتایج نشان می دهد با افزایش سرعت برشی، شار حرارتی افزایش می یابد و ضریب انتقال حرارت جابه جایی، در مدل حرارتی اول افزایش و در مدل حرارتی دوم کاهش می یابد. همچنین هر دو الگوریتم با دقت خوبی مقادیر مجهول را بر اساس دماهای اندازه گیری شده و مدل حرارتی برآورد کرده اند.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

وجود پدیده تبخیر در بسیاری از مسائل مهندسی که در ارتباط با قطره می باشند، مبین اهمیت بررسی انتقال حرارت در طول فرآیند تبخیر قطره می باشد. در تحقیقات گذشته، روابط متفاوتی برای تحلیل انتقال حرارت جا به جایی ارائه شده است که در تمامی آنها از رژیم گذرای تبخیر قطره صرفنظر شده است. در این تحقیق به بررسی این پدیده در طول رژیم گذرا پرداخته شده و از حل تحلیلی معادلات حاکم بروش حل تشابهی و با فرض عدم تبخیر در حالت گرمایش، ضریب انتقال حرارت جابه جایی برای رژیم گذرای تبخیر به دست می آید. مطالعات نشان می دهد که این ضریب در رژیم گذرا همانند رژیم دائم وابسته به اعداد بی بعدرینولدز و پرانتل بوده، اما برخلاف آن، با گذشت زمان مقدار آن تغییر می کند. نتایج بدست آمده نشان می دهدکه با استفاده ازنتایج دقیقترارائه شده در این تحقیق زمان نهایی تبخیر بیشتر تخمین زده شده و نرخ انتقال حرارت کاهش می یابد.

در این بررسی جریان جابه جایی توام آزاد و اجباری نانوسیال و سیال خالص در یک کانال افقی حاوی یک منبع حرارتی به روش عددی مطالعه شده است. دیواره های کانال عایق بوده و منبع حرارتی روی دیواره پایین آن قرار دارد. جریان به صورت یکنواخت در دمای سرد وارد کانال می شود و با منبع گرم تبادل حرارت می کند. معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت هم زمان حل می شوند. نتایج نشان می دهند که استفاده از نانوسیال موجب پخش بهتر حرارت و افزایش دمای میانگین منبع می شود. همچنین، افزایش درصد حجمی نانوذرات (F) موجب افزایش انتقال حرارت می شود و این افزایش در رینولدزهای بالا بیشتر است. از بررسی های انجام شده بر روی نسبت طول به عرض منبع (B) در مساحت ثابت آن دیده می شود که با افزایش B انتقال حرارت ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد.