آنالیز عددی انتقال حرارت و جریان سیال درون یک لوله حاوی محیط متخلخل و استفاده از نانوسیال

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 131

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_EEDJ-9-5_001

تاریخ نمایه سازی: 8 شهریور 1402

چکیده مقاله:

امروزه بحث افزایش راندمان و بهبود مصرف انرژی در صنایع بیش از پیش مورد توجه محققان قرار گرفته است. به همین دلیل در این پژوهش یه آنالیز عددی انتقال حرارت و جریان سیال درون یک لوله حاوی محیط متخلخل و استفاده از نانوسیال پرداخته شد. استفاده همزمان از ساختار متخلخل و نانوسیال به عنوان سیال از نوآوری های این پژوهش محسوب می شود که باعث افزایش چشم گیر انتقال حرارت در لوله می شود. مدلسازی به صورت دو بعدی و با فرض جریان آرام، به صورت دما ثابت و با حضور نانوسیال آب-نقره جهت بهبود انتقال حرارت انجام شد. هدف اصلی این پژوهش رسیدن به حداقل ضریب اصطکاک و حداکثر عدد ناسلت به طور همزمان به عنوان دو هدف متضاد برای کاهش مقاومت جریان در لوله و افزایش انتقال حرارت در نظر گرفته شد. پروفیل­های سرعت؛ فشار و دمای لوله­ی دو بعدی در کسر حجمی، ضریب تخلخل و اعداد دارسی متفاوتی به­دست آمد. سپس به بررسی عدد ناسلت و ضریب اصطکاک پرداخته شد. نتایج این بررسی نشان داد که با کاهش عدد دارسی، مقدار عدد ناسلت افزایش می­یابد. همچنین مقدار ضریب اصطکاک نیز حدودی افزایش داشته است. علت افزایش انتقال حرارت را می­توان مربوط به افزایش اندرکنش بین نانوسیال و ماده متخلخل دانست. در واقع اعداد دارسی بزرگ­تر دارای میزان بازیابی انرژی کمتری در مقایسه با هدر رفت انرژی هستند. علت دیگر افزایش عدد ناسلت را می­توان کاهش دما نیز دانست. علت افزایش ضریب اصطکاک را نیز می­توان مربوط به افزایش سرعت، فشار و عدد رینولدز در طول لوله دانست.

نویسندگان

سجاد کیخواه

Department of Mechanical Engineering, Dezful Branch, Islamic Azad University, Dezful, Iran.

احسان اله عصاره

Department of Mechanical Engineering, Dezful Branch, Islamic Azad University, Dezful, Iran.

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 :
  • M. Sheikholeslami, D. Domiri Ganjib, Numerical investigation of nanofluid melting ...
  • K. Milani Shirvan, R. Ellahi, S. Mirzakhanlari, M. Mamourian, Enhancement ...
  • A. Baqaie Saryazdi, F. Talebi, T. Armaghani, I. Pop, Numerical ...
  • M. Amani, M. Ameri, A. Kasaeian, The Experimental Study of ...
  • S. Nazari, D. Toghraie,. Numerical simulation of heat transfer and ...
  • Y. Sheikhnejad, R. Hosseini, M.S. Avval, Experimental study on heat ...
  • P. Barnoon, D. Toghraie, Numerical investigation of laminar flow and ...
  • K. Milani Shirvan, S. Mirzakhanlari, A. Soteris, H.F. Kalogirou, M. ...
  • A. Kumar Tiwari, S. Javed., H. F Oztop, Z. Said, ...
  • M.E. Nakhchi, M Hatami., M. Rahmati, Effects of CuO nano ...
  • M. Bahiraei, Z. Rahimi, F. Nazari, A combined multi-criterion optimization ...
  • M. M. Alqarni, E. E. Mahmoud, E. A. Algehyne, A. ...
  • F. M. White, (۲۰۰۲). Fluid Mechanics, McGraw-Hill, ۵th edition, ISBN ...
  • A.A. Rabienataj Darzi, M. Farhadi, K. Sedighi, S. Aallahyari, M. ...
  • Y. Xuan,. W. Roetzel, Conceptions for heat transfer correlation of ...
  • C. H. Choi, K. Kihm, Thermal Conductivity Enhancement of Nanofluids ...
  • H.C. Brinkman, The viscosity of concentrated suspensions and solutions. J. ...
  • D. A. Nield, A. Bejan, Convection in porous media, third ...
  • S. Ergun, Fluid flow through packed column, Chem. Eng. Prog. ...
  • Y. Ge, Z.C. Liu, W. Liu, G. Chen, Active optimization ...
  • M.H. Bahmani, G. Sheikhzadeh, M. Zarringhalam, O.A. Akbari, A. Alrashed, ...
  • A. M. Helmenstine, Table of Electrical Resistivity and Conductivity, Flow ...
  • k.D. Sarit, Nanofluids-the cooling medium of the future, Heat Transfer ...
  • S. Keykhah, E. Assareh, R. Moltames, M. Izadi, H. Muhammad ...
  • M. Sheikholeslami, D. Domiri Ganjib, Numerical investigation of nanofluid melting ...
  • K. Milani Shirvan, R. Ellahi, S. Mirzakhanlari, M. Mamourian, Enhancement ...
  • A. Baqaie Saryazdi, F. Talebi, T. Armaghani, I. Pop, Numerical ...
  • M. Amani, M. Ameri, A. Kasaeian, The Experimental Study of ...
  • S. Nazari, D. Toghraie,. Numerical simulation of heat transfer and ...
  • Y. Sheikhnejad, R. Hosseini, M.S. Avval, Experimental study on heat ...
  • P. Barnoon, D. Toghraie, Numerical investigation of laminar flow and ...
  • K. Milani Shirvan, S. Mirzakhanlari, A. Soteris, H.F. Kalogirou, M. ...
  • A. Kumar Tiwari, S. Javed., H. F Oztop, Z. Said, ...
  • M.E. Nakhchi, M Hatami., M. Rahmati, Effects of CuO nano ...
  • M. Bahiraei, Z. Rahimi, F. Nazari, A combined multi-criterion optimization ...
  • M. M. Alqarni, E. E. Mahmoud, E. A. Algehyne, A. ...
  • F. M. White, (۲۰۰۲). Fluid Mechanics, McGraw-Hill, ۵th edition, ISBN ...
  • A.A. Rabienataj Darzi, M. Farhadi, K. Sedighi, S. Aallahyari, M. ...
  • Y. Xuan,. W. Roetzel, Conceptions for heat transfer correlation of ...
  • C. H. Choi, K. Kihm, Thermal Conductivity Enhancement of Nanofluids ...
  • H.C. Brinkman, The viscosity of concentrated suspensions and solutions. J. ...
  • D. A. Nield, A. Bejan, Convection in porous media, third ...
  • S. Ergun, Fluid flow through packed column, Chem. Eng. Prog. ...
  • Y. Ge, Z.C. Liu, W. Liu, G. Chen, Active optimization ...
  • M.H. Bahmani, G. Sheikhzadeh, M. Zarringhalam, O.A. Akbari, A. Alrashed, ...
  • A. M. Helmenstine, Table of Electrical Resistivity and Conductivity, Flow ...
  • k.D. Sarit, Nanofluids-the cooling medium of the future, Heat Transfer ...
  • S. Keykhah, E. Assareh, R. Moltames, M. Izadi, H. Muhammad ...
  • نمایش کامل مراجع