عنوان
بررسي عددي جريان سيال و انتقال حرارت از يك سيلندر سه بعدي با مقطع مربعي در نسبت منظري متفاوت در محدوده اعداد رينولدز پايين
نويسنده اصلي
ابراهيمي، مهدي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
مطالعه جريان پيرامون اجسام جريان‌بند كاربردهاي فراوان از جمله جريان پيرامون ساختمان‌هاي بلند تا خنك كاري تراشه‌هاي الكترونيكي كوچك دارد. در اين پژوهش به بررسي ساختار جريان و انتقال حرارت پيرامون يك سيلندر مربعي سه بعدي در محدوده اعداد رينولدز پايين 1 تا 100 و در نسبت‌هاي منظري 1 تا 8 پرداخته شده است. در اين پژوهش شبيه سازي‌هاي عددي با نرم افزار انسيس فلوئنت انجام شده است. بررسي‌ها براي تعيين محدوده عدد رينولدز بحراني متناظر با شروع ناپايداري‌ها و تعيين شروع ريزش گردابه نشان داد كه رژيم جريان در نسبت‌هاي منظري 1 تا 6 در اعداد رينولدز برابر يا كمتر از 100 و در نسبت منظري 8 تا عدد رينولدز 60 پايا و آرام است و پس از آن ناپايا و همراه با ريزش گردابه مي‌شود. مطالعه‌اي براي بررسي تأثير كيفيت شبكه و تأثير ابعاد ميدان محاسباتي انجام گرفت. نتايج اين مطالعه نشان دهنده تأثير بالاي اندازه ميدان محاسباتي بر ساختار جريان و ضريب نيروي درگ و عدد ناسلت در اعداد رينولدز پايين است. به گونه‌اي كه در اعداد رينولدز پايين به ميدان محاسباتي با ابعاد بزرگتري نياز است و همچنين در نسبت‌هاي منظري بالاتر به ميدان محاسباتي با ابعاد كوچكتري نياز است. نتايج نشان دهنده اثر بالاي نسبت منظري و عدد رينولدز بر ساختار جريان و انتقال حرارت است. با افزايش نسبت منظري افزايش نيروي درگ و ضريب نيروي عرضي وارد بر يك ديواره جانبي مشاهده شد. با افزايش عدد رينولدز كاهش نيروي درگ مشاهده شد. نتايج نشان داد كه در نسبت منظري كمتر از 3 تنها گردابه‌هاي نوك شكل مي‌گيرد و ساختار جريان ناحيه ويك دو قطبي است. در نسبت منظري 4 و بالاتر در اعداد رينولدز بالاتر از 70 گردابه‌هاي پايه و ساختار چهار قطبي مشاهده شد. با افزايش عدد رينولدز، جريان پايين رونده، و با افزايش نسبت منظري جريان بالا رونده قوي‌تر مي‌شود. با افزايش عدد رينولدز جريان بازگشتي ناحيه بزرگتري پيدا مي‌كند. با استفاده از پارامتر دماي بدون بعد به بررسي توزيع دماي در ناحيه دنباله پرداخته شد و از عدد ناسلت به عنوان معياري براي ميزان شار حرارتي استفاده شد. با افزايش عدد رينولدز عدد ناسلت افزايش مي‌يابد.
شماره ركورد
215515
گرايش رشته تحصيلي
تبديل انرژي
دانشكده
مهندسي مكانيك
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان
استاد مشاور
محمدرضا راستان
استاد داور
مهدي نيلي احمدآبادي، سعيد مرتضوي راوري
استاد راهنما
احمد سوهانكار اصفهاني