تجزیه و تحلیل رژیم جریانی- حرارتی با مدل توسعهیافته برینکمن درون کویل متخلخل با شار حرارتی متوسط خورشیدی | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 7, Volume 19, Issue 4, 1398, Pages 855-863 PDF (799.11 K) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| سیدابوذر فنایی* ; مجتبی رضاپور | ||
| گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله به بررسی تاثیرات پارامترهای جریانی- حرارتی بر جریان درون کویل متخلخل پرداخته شده است. همچنین بررسی ماهیت لایه مرزی، توزیع سرعت، فشار و اثرات توزیع میدان حرارتی درون کویل متخلخل بهعنوان محیطی با قابلیت انتقال حرارت بالا انجام شده که این بررسی شامل استفاده از روش برینکمن توسعهیافته برای حرکت سیال و قانون توانی برای محاسبه ضریب انتقال حرارت هدایتی محیط با درنظرگرفتن شار حرارتی متوسط خورشیدی در مقادیر مختلف درصد تخلخل و نفوذپذیری است. برای حل مساله از نرمافزار کامسول بر مبنای روش المان محدود و الگوریتم حلی محیط متخلخل در حلگر MUMPS استفاده شده است. تغییرات دمای بیبُعد بین نتایج بهدستآمده در مدل حاضر و نتایج آزمایشگاهی با یکدیگر در شرایط مشابه مقایسه شدهاند که این مقایسه تطابق قابل قبولی بین نتایج با حداکثر خطای ۳% را نشان میدهد. در مقدار نفوذپذیری ثابت با کاهش ضریب تخلخل، پروفیل سرعت بهدلیل کاهش وجود خلل و فرج درون کویل کشیدهتر میشود بهطوری که جریان در کویل متخلخل شتاب گرفته و حداکثر مقدار سرعت پروفیل در ضریب تخلخل برابر با ۰/۲ و ۲/۵متر بر ثانیه است. در متخلخلشدن کویل مقدار عدد ناسلت افزایش یافته بهطوری که بیشترین اختلاف بین دو حالت متخلخل و بدون تخلخل در ابتدای کویل و برابر با ۳۲% و کمترین مقدار این اختلاف ۲۷% است. در داخل کویل متخلخل جذب انرژی خورشیدی بیشتر و در نتیجه مقدار انتقال حرارت بهبود مییابد. اگر چه مقدار اُفت فشار نیز افزایش مییابد. | ||
| Keywords | ||
| کویل متخلخل آلومینیومی; معادله برینکمن توسعهیافته; رژیم جریانی- حرارتی; شار خورشیدی; عدد ناسلت | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 520 PDF Download: 661 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,452,360 |
| PDF Download | 17,557,086 |