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.

در این بررسی، جریان جابه جایی توام آزاد و اجباری از یک محفظه باز که در یک کانال افقی قرار گرفته، به روش عددی حل شده است. سه قطعه گرمازا در کف محفظه و یک بافل عمودی بر روی دیواره بالایی کانال قرار گرفته است. جریان به صورت یکنواخت در دمای سرد وارد کانال شده و با کف محفظه که گرم می باشد، تبادل حرارت می کند. معادلات مومنتوم و انرژی حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت هم زمان حل می شوند. نتایج نشان می دهند که افزودن بافل به کانال تهویه محفظه را در اعداد ریچاردسون پایین بهبود بخشیده ولی در اعداد ریچاردسون بزرگتر اثر معکوس دارد. همچنین با بررسی های انجام گرفته بر روی ارتفاع و موقعیت بافل ملاحظه می شود که با افزایش ارتفاع بافل و قرار گرفتن آن در ورودی محفظه، میزان انتقال حرارت از محفظه افزایش می یابد.

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

با توجه به اهمیت فرایند خنک کردن و گرم کردن یک جسم جامد، تولید انتروپی در جریان محدود در اطراف یک مانع مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، شبیه سازی عددی جریان لایه ای آرام و انتقال حرارت نانو سیال ها با نانو ذرات Al2O3 یا نانو لوله های کربن (CNTs)با شکل های مختلف در نظر گرفته شده است. معادله های ناویر-استوکس و انرژی به صورت عددی در یک سیستم مختصات متناسب با هندسه جسم، با استفاده از روش حجم کنترل حل شده اند. الگوهای جریان و میدان های دما برای مقادیر مختلف غلظت ذرات به طور دقیق بررسی شده اند. علاوه بر این، اثرات شکل و غلظت نانو ذرات بر انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، تاثیر نانو سیال ها بر افت فشار و توان پمپ مطالعه شد. از سوی دیگر، کمینه کردن تولید انتروپی به عنوان معیار بهینه سازی در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که در بیشتر موارد، نانو سیال ها انتقال حرارت و همچنین افت فشار را افزایش می دهند. همچنین، شکل نانو ذرات مکانیزم انتقال حرارت در نانو سیال ها مهم است. نانو سیال ها با نانو ذرات استوانه ای CNT نسبت به نانو سیال های که دارای نانو ذرات Al2O3 با شکل کروی هستند، انتقال حرارت را بیشتر افزایش می دهند. برای نانو سیال حاوی CNT با غلظت %5/0 انتقال حرارت خیلی بیشتر از توان پمپاژ افزایش یافته است که این نانو سیال را یک انتخاب اقتصادی می سازد.

انتقال حرارت توام یکی از جنبه های مهم در تبدیل انرژی است و نقش بسزایی در میزان راندمان حرارتی و مصرف سوخت محفظه احتراق دارد. در کار حاضر مدلی دو بعدی برای یک جریان واکنشی آرام با محاسبه معادلات انتقال جرم، ممنتم، انرژی و گونه ها ارائه شده است. برای شبیه سازی عددی، حلگری در نرم افزار متن باز اُپن فوم توسعه داده شده است. این حلگر قادر است تا رفتار فرآیندهای واکنشی و انتقالی در سیال، انتقال حرارت هدایتی در جامد و تشعشع از سطوح جانبی را جهت تاثیر انتقال حرارت توام پیش بینی کند. در این حلگر برای تحلیل و بررسی عددی انتقال حرارت توام از روش کوپل و جهت پیوستگی دما و شار حرارتی بر روی سطح مشترک بین سیال و جامد، شرط مرزی اعمال می شود. صحت سنجی حلگر ایجاد شده با استفاده از داده های تجربی نمونه آزمایشگاهی مشعل شانه عسلی صورت پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که مقایسه حل عددی و داده های تجربی از مطابقت خوبی برخوردار است. بررسی نتایج بدست آمده نشان می دهد که مطالعه پارامتری شامل تغییر شرایط ورودی سیال و همچنین ابعاد هندسه در برهم کنش انتقال حرارت توام و محل آزاد شدن انرژی حاصل از احتراق موثر می باشد. با افزایش سرعت ورودی محل تشکیل شعله به سمت خروجی و با افزایش نسبت هم ارزی، این محل به سمت ورودی حرکت می کند. افزایش طول جامد و ضخامت آن باعث کاهش طول ناحیه پیش گرمایش نیز می شود.

در این مقاله جریان جابجایی همزمان آزاد و اجباری، نانوسیال در یک محفظه باز مستطیلی به روش عددی بررسی شده است. نانو سیال با سرعت یکنواخت در دمای ثابت سرد وارد محفظه باز شده و با کف محفظه که تحت شار حرارتی ثابت قرار دارد، تبادل حرارت می کند. معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی به روش حجم کنترل جبری شده و به کمک الگوریتم سیمپل به صورت همزمان حل شده است. در این مطالعه با ثابت در نظر گرفتن عددریلی، ، اثر عدد ریچاردسون،0.01£Ri£10 ، تغییر نسبت حجمی نانو ذرات، 0£f£0.05، فاصله بافل از ورودی،£1.75 0.25£Lb، و نوع نانو ذرات بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش عدد ریچاردسون موجب کاهش و افزایش نسبت حجمی نانو ذرات موجب افزایش عدد نوسلت متوسط می گردد. این در حالی است که افزایش فاصله بافل از ورودی محفظه ابتدا باعث افزایش و سپس کاهش نوسلت متوسط شده و می توان فاصله بهینه ای برای آن پیش بینی کرد.

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.