نوع فایل: word
قابل ویرایش 95 صفحه
چکیده:
انتقال حرارت در صنعت یکی از مسائل بسیار اساسی می باشد.در بسیاری مواقع هدف افزایش انتقال حرارت جهت خنک کاری یک سیستم می باشد.در مبدل های حرارتی هدف از انتقال حرارت کمک به کاهش دمای سیال اصلی است. دراین سعی برآن شده است که با افزودن ذرات جامد به مایع اصلی یک مبدل حرارتی پره دار که بیشتر کاربرد آن در خنک کاری موتور اتومبیل است مقدار و ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد.شبیه سازی ها به کمک روش های عددی در نرم افزار فلوئنت انجام گرفته است.
مقدمه:
مبدل هاي حرارتي تقريبا پركاربرد ترين عضو در فرآيندهايي شيميايي اند و مي توان آنهارا در بيشتر واحد هاي صنعتي ملاحظه كرد. آنها وسايلي هستند كه امكان انتقال انرژي گرمايي بين دو يا چند سيال در دماهاي مختلف را فراهم مي كنند. اين عمليات مي توانند بين مايع-مايع؛گاز-گاز ويا گاز –مايع انجام شوند. مبدل هاي حرارتي به منظور خنك كردن سيال گرم و يا گرم كردن سيال با دماي پايين تر و ياهر دو مورد استفاده قرار مي گيرند.
مبدل هاي حرارتي در محدوه وسيعي از كاربردها استفاده مي شوند. اين كاربرد ها شامل نيروگاهها؛پالايشگاه ها؛صنايع پتروشيمي؛صنايع ساخت و توليد ؛صنايع فرآيندي ؛صنايع غذايي و دارويي؛ صنايع ذوب فلز؛گرمايش؛تهويه ي مطبوع؛سيستم هاي تبريد و كاربرد هاي فضايي ميباشند. مبدل هاي حرارتي در دستگاه هاي مختلف نظير ديگ بخار ؛ مولد بخار؛ كندانسور؛اوپراتور؛ تبخير كننده ها؛ برج خنك كن؛پيش گرمكن فن كويل؛ خنك كن و گرم كن روغن رادياتورها؛ كوره ها و. . . كاربرد فراون دارند.
صنايع بسياري در طراحي انواع مبدل هاي حرارتي فعاليت دارند و همچنين ؛ دروس متعددي در كالج ها و دانشگاه ها با نام هاي گوناگون در طراحي مبدل هاي حرارتي ارائه مي گردد. محاسبات مربوط به مبدل ها كاري طولاني و گاه خسته كننده است. مثلا طراحي يك مبدل براي يك عمليات بخصوص نياز به حدس هاي زيادي دارد كه بااستفاده از آن ها و طبق استاندارد ها مي توان اندازه هاي يك مبدل مناسب را پيدا كرد. اما با استفاده از برنامه هاي كامپيوتري تمام اين محاسبات توسط كامپيوتر انجام ميشود و طراح براي طراحي تنها بايد شرايط عملياتي و خواص سيالات حاضر در عمليات را وارد كند. نرم افزارهاي Aspen B-jacو HTFS از اين موارد هستند. اين نرم افزارها شامل برنامه هايي مي شوند كه توانايي انجام چنين محاسباتي را دارند.
در اين ابتدا توضيحاتي در مورد دسته بندي مبدل هاي حرارتي و سپس در مورد اصول طراحي آنها بيان گرديده است.
بررسي رادياتورها (در نگاه كلي مبدل هاي حرارتي) و بحث در مورد پره ها و تاثير آنها بر انتقال حرارت در رادياتور به كمك سيال عامل آب به كمك شبيه سازي در نرم افزار فلوئنت
مقايسه ي نتايج حاصله بانتايج تجربي موجود در مقالات ژورنالهاي معتبر بين المللي
ارائه ي راهكارهايي براي تهيه و توليد نانوسيالات و بررسي ويژگيهاي نانوسيالات
ارائه ي راهكارهايي براي شبيه سازي نانوسيالات اعم از مدلهاي چندفازي و تخمين ضريب انتقال حرارت
محاسبه ي مقدار انتقال حرارت و پارامترهاي آن در رادياتور به كمك نانوسيال عامل آب و اكسيد آلومينيم به كمک شبيه سازي در نرم افزار فلوئنت با ذرات وافر 36نانومتري
مقايسه ي نتايج حاصله از حل با نانوسيال و سيال معمولي
اهداف مورد پيگيري در اين به شرح زيرند:
بررسي اهميت كنترل انتقال حرارت در سيستم خنك كاري خودرو
بررسي اهميت مدلهاي ارائه شده در بهبود انتقال حرارت
بررسي امكان عملي سازي مدل شبيه سازي شده
بررسي نتايج
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
فصل اول:مبدل هاي حرارتي
دسته بندي مبدل هاي حرارتي
اصول طراحي مبدل هاي حرارتي
مسئله دسته بندي
مسئله اندازه بندي
فصل دوم:تاثیرات موادافزودنی در افزایش انتقال حرارت
مقدمه
تاثيرات موادافزودني به مايعات درافزايش انتقال حرارت
تاثيرات موادافزودني به گازهادرافزايش انتقال حرارت
معرفي نانو سيال
مفهوم انتقال حرارت در نانو سيالات
ضرایب هدایت حرارتی نانو سیالات
فصل سوم: روشهای عددی انتقال حرارت
اهميت انتقال حرارت و جريال سيال
متدهاي پيشگويي
امتيازات يك محاسبه تئوري
توانايي شبيه سازي شرايط واقعي
توانايي شبيه سازي شرايط ايده آل
نارساييهاي محاسبه تئوري
انتخاب متد پيشگويي
CFD چيست؟
يك برنامه CFD چگونه كار مي كند ؟
تفاضل محدود ، عناصر محدود ، روشهاي طيفي
توضيح سازگاري و پايداري
چشم اندازي از مدلهاي فيزيكي به كار رفته در FLUENT
معادلات مومنتم و پيوستگي
معادله بقاي جرم
معادلات بقاي مومنتم
انتقال حرارت
8-3-1تئوري
معادله انرژي
معادله انرژي در نواحي جامد
هدايت غيرايزوتروپيك در جامدها
منابع
منابع و مأخذ:
- طراحی مبدل های حرارتی- دکتر اسماعیل خوشروان رضوی، انتشارات دانشگاه تبریز
2- نانو سیال- محیط جدید انتقال حرارت، - محمد نصیری,سیدغلامرضا اعتماد,محمد حجت
3- www.sciencedirect.com/applied
4- www.nano.ir
5- www.sciencedirect.com/elsevier