تحليل عددي شيب و زبري سطح بر انتقال حرارت تك قطره در چگالش قطره اي

كارشناسي ارشد

چگالش بخار اشباع واقع در مجاورت يك ديواره جامد،زماني كه دماي ديواره به زير دماي اشباع بخار مورد نظر برسد،بر روي ديواره جامد اتفاق مي افتد.چگالش مي تواند به دو صورت چگالش لايه اي و چگالش قطره اي اتفاق بيفتد.چگالش لايه اي زماني است كه مايع سطح را تر كند و كل سطح توسط مايع پوشانيده شود. اما اگر فرايند تغيير فاز بخار به مايع به صورت تشكيل قطره هاي جداگانه روي سطح انجام شود،چگالش قطره اي ناميده مي شود.نرخ انتقال حرارت در چگالش قطره اي بيشتر از چگالش لايه اي است چرا كه در چگالش لايه اي،لايه ايجاد شده به مثابه يك مقاومت حرارتي عمل ميكند.در سال هاي اخير چگالش قطره اي به دليل نرخ انتقال حرارت بالاتر،بيشتر مورد توجه پژوهشگران بوده است. در پايان نامه پيش رو سه هدف را دنبال گشته است.اثر افزايش حجم بر روي نرخ انتقال حرارت عبوري از تك قطره،اثر افزايش شيب سطح بر روي نرخ انتقال حرارت عبوري از تك قطره و بررسي اثر زبري سطح بر روي نرخ انتقال حرارت عبوري از تك قطره. جهت شبيه سازي هندسه قطره بر روي سطوح صاف،شيبدار و زبر در راستاي بر آورده سازي اهداف بر شمرده شده،از نرم افزار تكامل سطح بهره گرفته شده است.نرخ انتقال حرارت عبوري از قطره در چگالش قطره اي همواره يك فاكتور مهم بوده است كه پژوهشگران با تغيير عوامل مختلف سعي در ارتقاي آن داشته اند.در اين پايان نامه با استفاده از نرم افزار تجاري انسيس فلوئنت به بررسي شيب سطح جامد بر نرخ انتقال حرارت پرداخته شده است و با شبيه سازي چند زبري با ساختارهاي كيسي و ونزل به بررسي ميزان نرخ انتقال حرارت در زواياي تماس مختلف بررسي گشته است. پس از انجام محاسبات لازم در نهايت مشاهده شد كه براي قطرات كوچك افزايش شيب تاثير زيادي در نرخ انتقال حرارت ندارد اما براي قطرات بزرگ با افزايش شيب،نرخ انتقال حرارت عبوري از قطره افزايش مي يابد.همچين سطوح با زبري كيسي داراي نرخ انتقال حرارت عبوري بيشتري از سطوح صاف و زبر با ساختار ونزل بودند.افزايش تراكم زبري ها در ساختار ونزل نيز منجر به كاهش نرخ انتقال حرارت عبوري از قطره مي شود.

194690

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر حميد صفاري