پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک > مقطع دکتری > سال 1403
پدیدآورندگان:
امیر رضازاده [پدیدآور اصلی]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]، پوریا اکبرزاده[استاد راهنما]، میلاد امین زاده [استاد مشاور]
چکیده: چکیده
در مخازن کوچک آب بررسی تبادلات انرژی بین سطوح آب و هوا نقش اساسی در تعیین نرخ تبخیر دارد که این امر مستقیماً بر راهکارهای مدیریت منابع آب تأثیر میگذارد. در این میان، شار حرارتی محسوس یکی از اجزای کلیدی این تبادل انرژی است که بررسی آن برای درک فرآیندهای تبخیر ضروری میباشد. با وجود مطالعات گسترده، ارزیابی مناسب این کمیت تحت تأثیر جریانهای سطحی و باد در مخازن کوچک تاکنون ناشناخته باقی مانده است. این تحقیق با هدف پر کردن این شکاف تحقیقاتی، به بررسی تجربی و تحلیلی تأثیر جریانهای سطحی بر نرخ انتقال حرارت محسوس بین سطوح آب و هوا در مخازن روباز کوچک تحت تأثیر باد با سرعتهای مختلف میپردازد. از آنجایی که در مخازن کوچک بررسی شارهای حرارتی بهمنظور شناسایی عوامل تأثیرگذار بر تبخیر سطحی و انتخاب راهکارهای مناسب جهت کنترل و کاهش آن صورت میپذیرد، در کنار ارزیابی شار حرارتی محسوس، مقدار تبخیر و نسبت باون (نسبت شار حرارتی محسوس به نهان) نیز مورد بررسی قرار میگیرد. برای دستیابی به اهداف مذکور، از یک مخزن پلیاتیلن 500 لیتری بهعنوان حوضچه ذخیرهسازی آب، یک حسگر حرارتی شارسنج بهمنظور اندازهگیری شار حرارتی محسوس، لامپهای اسرام 500 وات برای شبیهسازی تابش خورشید، از یک پمپ با دبی ثابت جهت ایجاد جریان سطحی، دو فن جهت ایجاد باد و سایر تجهیزات مانند ترازو اندازهگیر تبخیر، دماسنجها و ... استفاده میشود. نتایج نشان میدهد وجود جریانهای سطحی سبب افزایش شار حرارتی محسوس شده و شدت این افزایش با حضور باد بیشتر میشود. هنگامی که جهت جریان سطحی آب مخالف با جهت حرکت باد است نسبت به حالتی که این دو همسو هستند، این افزایش چشمگیرتر است. تعامل بین تغییرات شار حرارتی محسوس و اختلاط حرارتی لایههای آب سبب میشود تا سرعت باد 4/1 متر بر ثانیه مقدار تبخیر تا دبی جریان سطحی 5/7 لیتر بر دقیقه کاهش یابد و با عبور از آن تبخیر شروع به افزایش نماید. با افزایش سرعت باد، دبی 5/7 لیتر شروع به عقبنشینی میکند تا اینکه در سرعت باد 0/2 متر بر ثانیه به 1 لیتر بر دقیقه میرسد. هنگامی که جهت جریان سطحی آب مخالف با جهت حرکت باد است در تمام شرایط آزمایش دبی بهینه در کمترین مقدار خود یعنی دبی 1 لیتر بر دقیقه قرار دارد. بهمنظور تعمیم یافتههای این تحقیق به مخازن کوچک با شرایط محیطی واقعی، آنالیز ابعادی و شناسایی اعداد بیبعد بر اساس متغیرهای تأثیرگذار انجام میشود. سه معادله رگرسیون بین نسبت باون آزمایشگاهی و اعداد بیبعد در تمام شرایط آزمایش بهدست میآید. عملکرد این معادلات در مخزن تحقیقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان با شرایط واقعی بررسی میشود. نتایج توافق قابل قبولی (ضریب تعیین بیش از 73 درصد) را نشان میدهد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#کلمات کلیدی: شار حرارتی محسوس #شار حرارتی نهان #آنالیز ابعادی #نسبت باون #آنالیز رگرسیون غیرخطی.
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: