9717

بررسي نيروهاي وارد بر قطره در حين چگالش

نيمسال اول (مهر ماه) 1397

دكتر حميد صفاري نطنزي

دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور

چگالنده‌ها در صنايع مختلفي از جمله صنايع شيميايي، توليد برق و انرژي، سيستم‌هاي تبريد و سردخانه‌ها و ... نقشي مهم و كاربردي را ايفا مي‌كنند. بهبود كارايي چگالنده ها، از اهميت ويژه اي در جهت بهينه سازي مصرف انرژي و حفاظت از محيط زيست، برخوردار مي باشد و اين موضوع با شناخت كامل از پديده چگالش و كاركرد چگالنده ها امكانپذير است. عمده فرآيند‌هاي چگالش بر دو نوعِ چگالش لايه‌اي و چگالش قطره‌اي استوارند. متاسفانه علي‌رغم كارايي بالاي چگالش قطره‌اي و ضريب انتقال حرارت بسيار بالاي آن نسبت به چگالش لايه‌اي، اين چگالش لايه‌اي است كه در صنايع استفاده مي‌شود؛ بنابراين درك درست از چگالش قطره‌اي و شناخت پارامترها و نيرو‌هاي موثر قطره در اينگونه چگالش از اهميت بالايي برخوردار است. در اين سمينار، تلاش شده است كه در ابتدا پديده‌ي چگالش به‌طور كامل شرح داده شده و به مفاهيم آن پرداخته شود. در ادامه، به عوامل مهمي كه بر چگالش، علي الخصوص چگالش قطره‌اي، تاثير مي‌گذارد و باعث افزايش انتقال حرارت مي‌شود، پرداخته خواهد شد. برخي از اين عوامل عبارت‌اند از: زاويه‌ي تماس قطره، آب‌گريزي و فوق آب‌گريزي سطح مشترك چگالش، ابعاد مقطعي، مكان‌هاي جوانه‌زني(هسته‌زايي)، شياردار بودن سطوح، شعاع بحراني، افت دماي ناشي از مقاومت‌ها و ... . از ديگر مباحثي كه در اين سمينار در مورد آن صحبت شده است مي‌توان به نيروهاي وارد بر قطرات اشاره كرد. قطره‌اي كه بر روي سطح قرار دارد همواره تحت تاثير نيروهاي مختلفي قرار مي‌گيرد. دو نيروي مهمي كه بيش از ساير نيروها اهميت دارد، نيروي گرانش و نيروي كشش سطحي مي‌باشد. اين دو نيرو همواره با هم در رقابتند و در هنگام تعادل و بالانس قطره، با استفاده از معادلاتي كه در متن موجود است مي‌توان ماكزيمم شعاع قطره را به‌دست آورد. همچنين در بخش آخر، نيروي درگ پايدار وارد بر يك قطره، بر حسب عدد رينولدز و وبر به‌دست آمده است. هنگامي كه عدد رينولدز از مقدار بحراني بيشتر شود، قطره ناپايدار مي‌شود. براي اين حالت نيز، نيروي درگ [با دقت نه چندان بالايي] محاسبه شده است.

6/16/2019 12:00:00 AM

71971

1400/06/09

Checking the forces acting on the droplet during condensation

چگالش قطره‌اي، چگالش لايه‌اي، نيرو، آب‌گريزي، درگ

dropwise condensation, filmwise condensation, force, hydrophobicity, drag