پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1397
پدیدآورندگان:
مهدی کاشی [پدیدآور اصلی]، محسن نظری[استاد راهنما]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]
چکیده: در مطالعه‌های مهندسی همواره مبحث انتقال حرارت و بهبود آن و همچنین طراحی و تولید مبدل‌های حرارتی متراکم‌ از اهمیت ویژه‌ای برخوردار بوده است. در همین زمینه می‌توان گفت مواد متخلخل فلزی به‌ عنوان نوعی ساختار از مواد، امکان طراحی و تولید مبدل‌های حرارتی متراکم را فراهم کرده و بهبود انتقال حرارت را نیز به دنبال خواهند داشت. از سوی دیگر با توجه به این که مطالعه درباره جریان جوشش در ابتدای راه بوده و اکثر این مطالعه‌ها نیز بر روی جریان جوشش افقی صورت گرفته است، لذا تحقیق در این زمینه و توسعه روابط مرتبط با آن نیازمند داده‌های بیشتر است. به همین دلیل تمرکز اصلی این مطالعه بر روی جریان جوشش عمودی با استفاده از مبدل ساده و مبدل با فوم متخلخل مسی است. بنابراین با توجه به مطالب فوق در این مطالعه به بررسی تجربی رژیم جریان و انتقال حرارت جوشش در یک لوله عمودی مسی -‌جریان پایین به بالا- با قطر داخلی 16 میلی‌متر و ضخامت 1/5 میلی‌متر تحت شرایط شار‌ حرارتی ثابت و در فشار اتمسفریک با سیال کاری آب پرداخته شده است. در حالت دوفاز، آزمایش‌ها ابتدا در لوله عمودی خالی -مبدل ساده- انجام و انحراف مطلق متوسط داده‌های آزمایش نسبت به روابط پیشنهادی موجود بررسی و گزارش گردید. سپس به منظور مقایسه با مبدل ساده، آزمایش‌ها در شرایط مشابه برای لوله عمودی حاوی فوم فلزی –مبدل با فوم مسی- تکرار شد؛ در این پژوهش از یک فوم فلزی مسی با تخلخل 85 درصد و تراکم منفذ 5 حفره بر اینچ که به روش ریخته‌گری تهیه و با روش جایگذاری فشاری درون لوله مسی قرار داده شده بود، استفاده گردید. تمامی آزمایش‌های دوفازی در محدوده رژیم جوشش اسلاگ بوده و رژیم جوشش توسط یک لوله شیشه‌ای که در انتهای بستر آزمایشگاهی قرار داده شده بود، با دوربین پرسرعت آشکارسازی گردید. در این مطالعه ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی در دبی‌های جرمی و شارهای حرارتی متفاوت برای هر دو مبدل ساده و مبدل با فوم مسی اندازه‌گیری شد و تاثیر ماده متخلخل ، شار حرارتی و شار جرمی بر عملکرد انتقال حرارت بررسی گردید. در نهایت با مقایسه بین مبدل ساده و مبدل با فوم مسی مشخص شد که در کیفیت‌های پایین و در محدوده شار جرمی 38 الی 53 کیلوگرم بر مترمربع‌ثانیه و شار حرارتی 23 الی 36 کیلووات بر مترمربع، فوم مسی باعث کاهش محسوس دمای دیواره شده که همین امر با توجه به شار حرارتی ثابت، موجب بهبود 1/5 تا 1/82 برابری ضریب انتقال حرارت در مبدل با فوم مسی نسبت به مبدل ساده می‌شود. همچنین با آشکارسازی در انتهای بخش آزمون مشخص شد که استفاده از فوم مسی -به دلیل نحوه اسکلت‌بندی و ساختار فوم- سبب ایجاد بی‌نظمی در شکل جریان می‌شود که این امر تشخیص الگوی جریان را مشکل می‌کند؛ اما علی‌رغم وجود این بی‌نظمی باز هم، رژیم جوشش قابل تشخیص بوده و در این آزمایش مشخص شد که با وجود استفاده از فوم مسی رژیم جوشش همچنان اسلاگ باقی می‌ماند و فوم مسی باعث تغییر رژیم جوشش نمی‌شود.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#فوم فلزی #محیط متخلخل #جریان دوفازی جوشش #انتقال حرارت جوشش #آشکارسازی
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)