|
عنوان
|
مدلسازی عددی جریان سیال و انتقال حرارت در محیط متخلخل برای استفاده در بازیاب حرارتی
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
بازیاب حرارتی، محیط متخلخل، انتقال حرارت، دینامیک سیالات محاسباتی
|
|
چکیده
|
تحقیقات در زمینه ی جریان سیال و انتقال حرارت در محیط های متخلخل دردهه های اخیر مورد توجه بسیاری قرار گرفته است و دلیل آن کاربرد محیط های متخلخل در صنعت از جمله تولید نفت خام، عایق کاری بهینه ساختمان ها، خنک کاری فلاسک های سوخت هسته ای و مبدل های حرارتی بازیاب می گردد. به عنوان مثال درصنایع شیمیایی مواد متخلخل در راکتورهای کاتالیستی فشرده، خشک کن ها، فرایندهای فیلتراسیون، انتقال جرم درون غشاها، بسترهای کروماتوگرافی فشرده کاربرد دارند. در فرایندهای زیست محیطی مواد متخلخل در مطالعات مربوط به جریان های آب زیرزمینی، حرکت آلودگی های زیرزمینی، مدیریت انرژی های زمین گرمایی، فرایند تمیزکاری خاک با تزریق بخار کاربرد دارند. در مهندسی مکانیک مواد متخلخل در سیستم های خنک کاری جذبی تک فاز و دو فاز، لوله های گرمایی فتیله ای، عایقکاری ساختمان ها، جمع آوری انرژی های زیزمینی، بهبود انتقال حرارت از طریق افزایش سطح تماس، خنک کاری راکتورهای هسته ای، فرایندهای رطوبت زدایی کاربرد دارند همچنین در صنعت نفت و گاز مواد متخلخل درجریان نفت و گاز درمخازن، فرایندهای تولید نفت، فرایندهای تولید گاز طبیعی کاربرد دارند. وظیفه مشعل، احتراق سوخت های فسیلی مایع یا گازی و تامین حرارت است. باتوجه به کاربرد فراگیر مشعل ها و تمرکز آنها در نواحی شهری و تاسیسات خانگی و صنعتی، بهینه سازی آنها به منظور بهره وری بیشتر از سوختهای فسیلی و همچنین کاهش آلودگی هوا ضروری به نظر می رسد. در نظر گرفتن خصوصیات ضعیف انتقال حرارت تشعشعی و هدایت در مخلوط گازها در مقایسه با مواد جامد، مبنای شکل گیری یک پیشنهاد جدید جهت بهینه سازی مشعل ها گردید. این ایده چیزی جز بهره-گیری از تکنیک احتراق در محیط متخلخل نبود. طراحی این فن آوری در حقیقت به منظور تعدیل محدودیت های مشعل های آزاد و کاهش نشر آلاینده ها از طریق تقویت و افزایش مودهای درگیر در انتقال حرارت در فرایند احتراق صورت گرفته است. تشکیل شوک ناشی از تراکم پذیری جریان بر روی سطح اجسام پرنده و تداخل این شوک با لایه مرزی باعث اثرات نامطلوبی مانند افزایش پسا و جدایش جریان می شود که در گذشته روش های مختلفی برای کاهش این اثرات از جمله، مولدهای گردابه، مکش سطح و دمش سطح پیشنهاد شده است، ساختارهای متخلخل با مکانیزم افزایش سطح عبور جریان و با ترکیب مکش و دمش باعث کاهش اثرات شوک می شوند.
|
|
پژوهشگران
|
سینا شناور (دانشجو)، مرتضی رحمان پور (استاد راهنما)، امیرحسین مصفا (استاد مشاور)، احمدرضا ایوبی (استاد مشاور دوم)
|