بررسی ضریب اصطکاک و انتقال حرارت جابجایی در لوله متخلخل با فوم فلزی برپایه مدل دومعادله ای | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Volume 26, Issue 10, July 1405, Pages 831-840 PDF (1.2 M) | ||
| Document Type: مقاله پژوهشی | ||
| DOI: 10.48311/mme.2026.118915.82961 | ||
| Author | ||
| میثم محمودی* | ||
| گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولایت، ایرانشهر، ایران | ||
| Abstract | ||
| در این مطالعه، یک راهحل تحلیلی فرمبسته برای جریان اجباری کاملاً توسعهیافته در لوله استوانهای جزئی پرشده با فوم فلزی سلولباز ارائه شد. میدان جریان با مدل برینکمن–دارسی و انتقال حرارت بین فاز جامد و سیال با مدل عدم تعادل حرارتی موضعی (LTNE) بررسی گردید. LTNE نسبت به فرض تعادل حرارتی موضعی (LTE) پیشبینی دقیقتری، بهویژه در نسبت رسانایی بالای جامد به سیال، فراهم میکند. صحت مدل با مقایسه دو حالت حدی لوله توخالی و لوله کاملاً پرشده تأیید شد. به دلیل فرمبسته بودن پاسخ، عملکرد سیستم در کل بازه تخلخل (0,1) بهصورت پیوسته قابل ارزیابی است. نتایج نشان داد با افزایش شعاع بیبعد فصل مشترک، ضریب اصطکاک کاهش یافته و با عدد رینولدز رابطه معکوس دارد. عدد ناسلت نسبت به تخلخل رفتاری غیریکنواخت دارد و برای هر چگالی منافذ، یک تخلخل بهینه برای بیشینهسازی انتقال حرارت وجود دارد؛ برای ω=30 PPI، 0.87= ε بهدست آمد. همچنین وابستگی Nu به شعاع فصل مشترک غیرخطی است و در برخی بازهها عملکرد حرارتی از لوله توخالی نیز کمتر میشود. در مجموع، آرایش جزئی پرشده با انتخاب مناسب پارامترهای هندسی و مورفولوژیکی میتواند توازن مؤثری میان افزایش انتقال حرارت و کنترل افت فشار ایجاد کند. | ||
| Keywords | ||
| ضریب اصطکاک; انتقال حرارت جابجایی اجباری; لوله; فوم فلزی; مدل دو معادلهای; عدم تعادل حرارتی موضعی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 146 PDF Download: 98 |
||