8866

8866

تحليل و بررسي جريان دوفاز درون لوله خميده با استفاده از نرم افزار FLUENT

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك گرايش تبديل انرژي

آذر ماه 13

آذر ماه 13

دكتر حميد صفاري

چكيده مبدل با كويل مارپيچ يكي از مبدلهاي پركاربرد در صنايع است، كه در صنايع مختلفي مانند تبريد، تهويه مطبوع، نيروگاهها، نفت و گاز و صنايع غذايي استفاده مي شود . استفاده از ساختار مارپيچي براي لولهها به جاي لولههاي معمول (مستقيم)، موجب افزايش انتقال حرارت مي گردد . در مقايسه با لولههاي مستقيم، لولههاي مارپيچ داراي سطح فشرده تري بوده و ضريب انتقال حرارت و اصطكاك بيشتري دارند. هنگامي كه سيالي درون لولههاي مارپيچ جريان مييابد، تحت تاثير نيروي گريز از مركز قرار ميگيرد كه اين نيرو مشخصههاي جريان را تغيير ميدهد. به علت پيچيدگي جريان دوفازي در كويل مارپيچ و كاربرد فراوان آن، كارهاي زيادي جهت بررسي عملكرد جريان و تاثير پارامترهاي هندسي بر افت فشار و ضريب انتقال حرارت انجام گرفته است . با اين وجود تحقيق جامعي در زمينه بررسي تاثير كسر حجمي بر مشخصه هاي جريان در كويل مارپيچ انجام نگرفته است. علاوه بر موارد ذكر شده، استفاده از حل عددي باعث ارائه ديد بهتر در تحليل جريان ذكر شده ميگردد. به اين منظور اين پايان نامه به تحليل عددي جريان دوفازي آب و هوا در كويل مارپيچ پرداخته است و مشخصههاي هيدروديناميكي و انتقال حرارت جريان بررسي شده است. تحليل الگوي جريان، ميزان افت فشار و ضريب انتقال حرارت جريان دوفازي آب و هوا ، به ازاي تغيير قطر لوله و قطر كويل با افزايش كسر حجمي و همچنين به ازاي سرعتهاي مختلف بررسي شده است. نتايج نشان دهنده كاهش هر دو پارامتر افت فشار و ضريب انتقال حرارت با افزايش كسر حجمي هوا است. همچنين نتايج ميدهند كه اثر افزايش سرعت هوا به ازاي مقادير ثابت سرعت آب، بصورت افزايش در پارامترهاي ذكر شده است. در بخش پاياني با استفاده از شبكه عصبي تابعي به منظور پيشبيني افت فشار و انتقال حرارت در محدو ده هندسه مورد بررسي استخراج شده و مطابق نتايج بدست آمده بهينهسازي در كويل مارپيچ انجام گرفته است. واژه هاي كليدي: جريان دوفازي، حل عددي، ضريب انتقال حرارت، افت فشار، كويل مارپيچ.