شهرام براغ - دانشجوی کارشناسی مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان
حسین شکوهمند - استاد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تهران
محمد نیکیان - استادیار دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد تاکستان

بررسی انتقال حرارت درون یک کانال به صورت نیمه پر از ماده متخلخل یک مسئله کلاسیک و با اهمیت در انتقال حرارت می باشد. دراین تحقیق جریان مه آلود هوا و قطرات آب معلق در آن وهمچنین در داخل یک کانال دایره ای نیمه پر از محیط متخلخل به صورت تجربی مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین تغییرات پارامترهای هیدرودینامیکی مسئله بررسی می گردد. ابعادکانال مورد آزمایش به قطر 10 سانتی متر و طول 70 سانتی متر است که با شرایط مرزی شار ثابت کار می کند. جریان ورودی به صورت آرام با رینولدز کمتر از 2000 حدود 1125، ترانزیت با رینولدز 3500 وتوربلانس با رینولدز 6437، که تخلخل ماده بکار رفته در کانال حدود 15 تا 20 dpi است. همچنین انتقال حرارت به صورت جابه جایی اجباری می باشد. فرضیات مسئله بدین صورت می باشد: 1. جریان مه آلود یکنواخت است.2.جریان با شار ثابت فرض می شود. 3. محیط پروس همگن فرض می شود. پارامترهای متغیر مسئله عبارتنداز: 1. ابعاد مختلف ماده متخلخل 2. شکل قرارگیری ماده متخلخل 3. مقدار پروزیتی یا تخلخل. با بررسی نتایج حاصل از آزمایشات، نشان داده شده که ضریب انتقال حرارت جابجایی، جریان مه آلود در شارهای حرارتی ورینولدزهای مختلف وبا حضور محیط متخلخل به علت ایجادمحیطی یکنواخت وهدایت بالای ماده متخلخل، شار حرارت اعمالی به جداره لوله سریعا به سیال منتقل شده است و دمای متوسط سیال افزایش می یابد و به دنبال آن باعث کاهش اختلاف دمای جداره و دمای متوسط سیال شده است، و با توجه به اینکه رابطه عکس با اختلاف دما دارد، ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد.

ماده متخلخل، پروزیتی، جریان مه آلود