4616

06 - 378 مكانيك

مدل سازي جريان سيال و انتقال حرارت در ميكرو كانال مستطيلي

كارشناسي

مكانيك

1392

غلامرضا شهرياري مقدم

ميلاد معافي

ميكروكانال¬ها امروزه از مباحث مورد توجه در مبدل¬هاي حرارتي هستند، به خصوص در سيستم¬هايي كه عملكرد انتقال حرارتي بالايي مورد نياز است. ميكروكانال¬ها به دليل قطر هيدروليكي كوچكي كه دارند، ضرايب انتقال حرارت بالايي را فراهم مي¬سازند. در اين مطالعه، مشخصات جريان سيال و انتقال حرارت در ميكروكانال¬هاي مستطيلي مورد بررسي قرار گرفته است. دراين پروژه،مطالعات عددي بر روي جريان آرام تك¬فازي آببه عنوان سيال خنك كننده در مبدل¬هاي حرارتي ميكروكانالي انجام شده است و معادلات مدل ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) براي پيش¬بيني هيدروديناميك و رفتار حرارتي مبدل حل شده¬اند. شبيه¬سازي هندسه مسئله، شبكه¬¬بندي آن و حل معادلات مدل، در نرم افزار انسيس سي اف ايكس 0/14 انجام گرفته است. در اين مسئلهسي اف دي، درجه حرارت ديواره،ضريب انتقال حرارت،افت فشار در كانالوضريب اصطكاكمحاسبهشده از حلعددي توسط نرم افزار،با مقاديرآزمايشگاهي مقايسه شده¬اند. همچنين اثر تغيير رينولدز در رفتار هيدروديناميكي و حرارتي كانال، مورد مطالعه قرار گرفته است و نتايج حاصل با كمك كانتورهاي دما، فشار و سرعتتحليل شده است. در پايان نشان داده شد كه طول ورودي وافزايش دماي ديواره وسيال، براي جريان آرام، بستگي به عدد رينولدز(Re)دارد. همچنين افت فشار در راستاي كانال به صورت خطي با افزايش رينولدر افزايش مي¬يابد و نتايج به گونه¬اي است كه مقدار متوسط خطا در مقايسه با نتايج آزمايشگاهي، برايمقادير محاسبه شده دماي ديواره، در حدود6/0درصد و براي مقادير ضريب اصطكاك در حدود 7 درصد مي¬باشد و همچنين طول ورودي محاسبه شده در حل عددي به طور ميانگين به مقدار 5/7 درصد با روابط تجربي اختلاف دارد

ميكرو كانال مستطيلي , ضريب انتقال حرارت , سي اف دي , انسيس سي اف ايكس