دانلود مقاله ﺑﺮرﺳﻲ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻟﺰﺟﺖ ﺳﻴﺎل ﺑﺮ ﻣﻴﺪان ﺟﺮﻳﺎن و اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت اﻃﺮاف ردﻳﻔﻲ از ﻟﻮﻟﻪﻫﺎی ﻫﻢ ﺧﻂ در ﻳﻚ ﻣﺒﺪل ﺣﺮارﺗﻲ

word قابل ویرایش
12 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
5700 تومان

-۱ ﻣﻘﺪﻣﻪ
ﻳﻜﻲ از ﺗﺠﻬﻴﺰاﺗﻲ ﻛﻪ در آن از دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ﺑﺮای ﺗﺒﺎدل ﺣﺮارت اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد، ﻣﺒﺪﻟﻬﺎی ﺣﺮارﺗﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ.
ﻣﺒﺪﻟﻬﺎی ﺣﺮارﺗﻲ ﻟﻮﻟﻪای ﺑﺪﻟﻴﻞ ﺑﺎزده ﺑﺎﻻ، اﻗﺘﺼﺎدی ﺑﻮدن و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﻓﺮاوان در ﺳﺎﺧﺖ ﺗﻴﻮب، ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﻛﺎرﺑﺮد را در ﺗﻤﺎﻣﻲ ﺷﺎﺧﻪﻫﺎی ﺻﻨﻌﺘﻲ دارا ﻣﻲﺑﺎﺷﻨﺪ. در اﻳﻦ ﻧﻮع از ﻣﺒﺪﻟﻬﺎی ﺣﺮارﺗﻲ، ﻳﻚ ﺳﻴﺎل در درون ﻟﻮﻟﻪ ﺟﺮﻳﺎن ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ و ﺳﻴﺎل دﻳﮕﺮ از ﻣﻴﺎن دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ ﺑﺮای ﺗﺒﺎدل ﺣﺮارت ﻣﻲﮔﺬرد. ﻋﻤﺪه اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ﻫﺪاﻳﺖ و ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ اﺟﺒﺎری ﺻﻮرت ﻣﻲﮔﻴﺮد و ﻫﻨﮕﺎﻣﻴﻜﻪ ﺳﻴﺎل درون ﭘﻮﺳﺘﻪ ﻋﻤﻮد ﺑﺮ دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ﺣﺮﻛﺖ ﻛﻨﺪ، ﻣﻮﺟﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﻴﺸﺘﺮی ﻣﻲﺷﻮد. اﺛﺮات ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﻫﻨﺪﺳﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺗﻌﺪاد ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ، ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻴﻦ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ و … ﺑﺮ ﻣﻴﺪان ﺟﺮﻳﺎن و اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺤﻘﻘﺎن زﻳﺎدی ﺑﺼﻮرت ﺗﺠﺮﺑﻲ و ﻋﺪدی ﺑﺮرﺳﻲ ﺷﺪه اﺳﺖ. درﺣﺎﻟﺖ ﻛﻠﻲ ﻧﺮخ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و اﻓﺖ ﻓﺸﺎر ﺑﺮای ﺟﺮﻳﺎن روی ﻳﻚ دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪ درﺟﺮﻳﺎن ﻣﺘﻘﺎﻃﻊ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ رژﻳﻢ ﺳﻴﺎل و ﻧﻮع ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﺷﻮد، ﻛﻪ اﻳﻦ ﻫﻢ ﺑﻪ ﻧﻮﺑﻪ ﺧﻮد ﺑﻪ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻣﻴﺎن ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ و ﻧﻮع ﭼﻴﺪﻣﺎن آﻧﻬﺎ واﺑﺴﺘﻪ اﺳﺖ.
ﻳﻜﻲ از روﺷﻬﺎی ﺑﺮرﺳﻲ اﺛﺮ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎ ﺑﺮ ﻋﻤﻠﻜﺮد ﻣﺒﺪﻟﻬﺎ آزﻣﺎﻳﺸﺎت ﺗﺠﺮﺑﻲ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت زﻳﺎدی ﺑﺮ روی ﻧﺮخ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و اﻓﺖ ﻓﺸﺎر در ﺟﺮﻳﺎن ﻋﻤﻮدی ﺑﺮ روی ﻟﻮﻟﻪﻫﺎﻳﻲ ﺑﺎ ﺳﻄﺢ ﺻﺎف ﺻﻮرت ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﻳﻜﻲ از ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺎﻣﻮﺷﻜﺎ و ﻫﻤﻜﺎران [۱] روی ﻳﻚ ﺳﺮی ﻟﻮﻟﻪ ﻣﺘﻨﺎوب ﻓﺸﺮه ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﺧﺎرﺟﻲ ﺑﺰرگ اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ ﻛﻪ در آن از ﺑﺨﺎر آب در ﺣﺎﻟﺖ ﻣﻐﺸﻮش اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. آﻧﻬﺎ درﻳﺎﻓﺘﻨﺪ ﻛﻪ راﻧﺪﻣﺎن دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ از ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻈﺮ اﻧﺮژی ﺑﺎ ﻛﺎﻫﺶ ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻴﻦ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ. زوﻛﺎﺳﻜﺎس [۲] اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻫﻴﺪروﻟﻴﻜﻲ را ﺑﺮای ﻳﻚ ﻟﻮﻟﻪ و اﻧﻮاع ﭼﻴﺪﻣﺎن آﻧﻬﺎ در ﺟﺮﻳﺎن ﮔﺎز ﻳﺎ ﺳﻴﺎﻻت ﻟﺰج در اﻋﺪاد رﻳﻨﻮﻟﺪز ﺑﺎﻻ و ﻋﺪد ﭘﺮاﻧﺘﻞ ﺑﻴﻦ ۰/۷ ﺗﺎ ۵۰۰ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار داده اﺳﺖ. اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و اﻓﺖ ﻓﺸﺎرﻫﺎ ﺑﺮای ﻫﺮ ردﻳﻒ از دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪ ﻣﻮرد ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ و اﺛﺮات ﺧﺼﻮﺻﻴﺎت ﺳﻴﺎل، ﺟﻬﺖ ﺷﺎر ﺣﺮارﺗﻲ و اﻟﮕﻮی ﺟﺮﻳﺎن (آرام و آﺷﻔﺘﻪ) را ﺑﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮار داد. از دﻳﺪﮔﺎه راﻧﺪﻣﺎن اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﺮای داﻣﻨﻪ وﺳﻴﻌﻲ از اﻋﺪاد رﻳﻨﻮﻟﺪز، ﻗﻄﺮ ﻟﻮﻟﻪ و ﻓﺎﺻﻠﻪ ﻋﻤﻮدی و اﻓﻘﻲ ﻟﻮﻟﻪ در ﻳﻚ دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻮﻟﻴﻨﺴﻜﺎس و ﻫﻤﻜﺎران [۳] ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. آﻧﻬﺎ ﺑﺎ ﺑﺮرﺳﻲ اﺛﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺳﻄﺢ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ ﻋﻤﻮدی ﻓﻀﺎی دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ، اﺛﺮ اﻧﺪازه ﻗﻄﺮ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ را ﺑﺮ ﺑﺎزده اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﻪ ﺛﺒﺖ رﺳﺎﻧﺪﻧﺪ. در اﻳﻦ ﺗﺤﻘﻴﻖ آﻧﻬﺎ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻧﺘﻴﺠﻪ رﺳﻴﺪﻧﺪ ﻛﻪ در داﻣﻨﻪ وﺳﻴﻌﻲ از اﻋﺪاد رﻳﻨﻮﻟﺪز ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﺑﺎزده ﺑﺮای اﻧﺮژی در ﺣﺎﻟﺘﻲ ﻛﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎﻳﻲ ﺑﺎ ﻗﻄﺮ ﻛﻢ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻓﺸﺮدﮔﻲ ﭼﻴﺪه ﺷﺪه ﺑﺎﺷﻨﺪ، ﺑﺪﺳﺖ ﻣﻲآﻳﺪ. ﻣﻮﻟﺮ [۴] ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده اﻃﻼﻋﺎت زوﻛﺎﺳﻜﺎس ﻳﻚ راﺑﻄﻪ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻦ ﺑﺮای اﻋﺪاد رﻳﻨﻮﻟﺪز ﭘﺎﺋﻴﻦ اراﺋﻪ داده اﺳﺖ.
ﺑﺎ اﻳﻨﻜﻪ اﻃﻼﻋﺎت ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎدی در اﻳﻦ ﻣﻮرد ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه اﺳﺖ وﻟﻲ ﻫﻤﭽﻨﺎن ﻧﻤﻲﺗﻮان ﻧﻈﺮﻳﻪ روﺷﻨﻲ در ﻣﻮرد ﻓﺮآﻳﻨﺪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در ﺑﻴﻦ دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ اراﺋﻪ داد، ﭼﺮا ﻛﻪ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻣﺴﺎﻟﻪ ﭘﻴﭽﻴﺪه اﺳﺖ و ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎدی در اﻳﻦ اﻣﺮ دﺧﻴﻞ ﻫﺴﺘﻨﺪ. ﻣﻴﺰان اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در اﻃﺮاف ﺳﻪ ﻳﺎ ﭼﻬﺎر اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﻛﻪ ﺑﺎ ﻓﺎﺻﻠﻪﻫﺎی ﻧﺎﭼﻴﺰ در ﻛﻨﺎر ﻫﻢ ﭼﻴﺪه ﺷﺪهاﻧﺪ در ﻳﻚ ﺟﺮﻳﺎن ﻋﻤﻮدی ﻫﻮا ﺗﻮﺳﻂ آﻳﺒﺎ و ﻳﺎﻣﺎزاﻛﻲ [۵] اﻧﺪازهﮔﻴﺮی ﺷﺪه اﺳﺖ. او ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺗﻮزﻳﻊ ﻓﺸﺎر و ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ورﺗﻜﺲ را در ﭘﺸﺖ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ﺑﺪﺳﺖ آورد. آﻧﻬﺎ اﻋﻼم ﻛﺮدﻧﺪ ﻛﻪ ﻳﻚ ﻋﺪد رﻳﻨﻮﻟﺪز ﺑﺤﺮاﻧﻲ وﺟﻮد دارد، ﻛﻪ در آن اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و ﺟﺮﻳﺎن در اﻃﺮاف ﻫﻤﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎﺷﺪﻳﺪاً ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲﻛﻨﺪ و اﻳﻨﻜﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در ﺳﻄﺢ ﭘﺸﺘﻲ اﺳﺘﻮاﻧﻪ اول و ﺳﻄﺢ ﺟﻠﻮﻳﻲ اﺳﺘﻮاﻧﻪ دوم در ﻧﺎﺣﻴﻪ رﻳﻨﻮﻟﺪز ﻛﻮﭼﻜﺘﺮ از رﻳﻨﻮﻟﺪز ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ. ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت ﺗﺠﺮﺑﻲ ﺗﻮﺳﻂ آﻳﺒﺎ و ﻫﻤﻜﺎران ﺑﺮ روی ﻟﻮﻟﻪﻫﺎﻳﻲ ﺑﺎ ﭼﻴﺪﻣﺎن ﻣﺘﻨﺎوب و ﺧﻄﻲ ﻛﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﻧﺰدﻳﻚ ﺑﻪ ﻫﻢ ﭼﻴﺪه ﺷﺪهاﻧﺪ اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ.[۶] آﻧﻬﺎ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در اﻃﺮاف ﭼﻬﺎر اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﻛﻪ ﭘﺸﺖ ﺳﺮ ﻫﻢ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺑﻮدﻧﺪ را در ﮔﺎﻣﻬﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ از ۱/۱۵ ﺗﺎ ۳/۴ و در رﻳﻨﻮﻟﺪزﻫﺎی ۱۰۴ ﺗﺎ ۵× ۱۰۴ ﺑﺮرﺳﻲ ﻧﻤﻮده و ﻋﺪد رﻳﻨﻮﻟﺪز ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﻛﻪ در آن رﻓﺘﺎر اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺷﺪﻳﺪاً ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲﻛﻨﺪ را ﺑﺮای ﭼﻴﺪﻣﺎن ﺧﻄﻲ ﺑﺪﺳﺖ آوردﻧﺪ. ﻧﻴﺸﻴﻜﺎوا و اﻳﺸﻴﮕﺎی [۷] ﺑﺮای اوﻟﻴﻦ ﺑﺎر از دﻳﺪﮔﺎه ﮔﺮداﺑﻪﻫﺎی ﻛﺎرﻣﻦ در ﻣﻴﺎن دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ و اﺛﺮآن ﺑﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و ﺿﺮﻳﺐ اﺻﻄﻜﺎک ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﺴﺎﻟﻪ ﻧﮕﺎه ﻛﺮدﻧﺪ. آﻧﻬﺎ ﺳﻪ اﻟﮕﻮی ﺟﺮﻳﺎن را در ﻣﻴﺎن ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻨﺪ و درﻳﺎﻓﺘﻨﺪ ﻛﻪ ﻫﺮ ﻛﺪام از اﻳﻦ اﻟﮕﻮﻫﺎ ﻣﺸﺨﺼﻪﻫﺎی وﻳﮋهای از ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺟﺮﻳﺎن ﺳﻴﺎل و اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت را در ﺑﺮاﺑﺮ رﻓﺘﺎر ﮔﺮداﺑﻪﻫﺎی ﻛﺎرﻣﻦ ﻧﺸﺎن ﻣﻲدﻫﺪ. اﻳﮕﺎراﺷﻲ و ﺳﻮزوﻛﻲ [۸] ﻣﺸﺨﺼﻪﻫﺎی ﺟﺮﻳﺎن در ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻪ اﺳﺘﻮاﻧﻪای را ﺑﺎ ﺟﺰﺋﻴﺎت در ﭼﻴﺪﻣﺎن ﺧﻄﻲ و اﻋﺪاد رﻳﻨﻮﻟﺪز زﻳﺮ ﺑﺤﺮاﻧﻲ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮار داده و رﻓﺘﺎر ﻻﻳﻪ ﻣﺮزی و ﺟﺪاﻳﺶ آﻧﻬﺎ را از اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﺑﺮرﺳﻲ ﻛﺮدﻧﺪ.
در اﻳﻦ زﻣﻴﻨﻪ ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻋﺪدی زﻳﺎدی ﻧﻴﺰ ﺗﺎﻛﻨﻮن اﻧﺠﺎم ﺷﺪه اﺳﺖ. اﻳﺸﻴﻬﺎرا و ﺑﻞ [۹] ﺿﺮﻳﺐ اﺻﻄﻜﺎک را ﺑﺎ روش ﺗﺎﺑﻊ ﺟﺮﻳﺎن – ورﺗﻴﺴﻴﺘﻲ ﺑﺮای ﻳﻚ ردﻳﻒ از ﻟﻮﻟﻪﻫﺎی ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺑﺮای ﻫﻔﺖ ﺣﺎﻟﺖ ﮔﺎم ﺑﺮای رﻳﻨﻮﻟﺪزﻫﺎی ﻛﻤﺘﺮ از ۱۰۰ ﺑﺎ روش اﺧﺘﻼف ﻣﺤﺪود ﺑﺪﺳﺖ آوردﻧﺪ. دوازده اﻣﺎﻣﻲ و ﻫﻤﻜﺎران [۱۰] ﻧﻴﺰ ﺟﺮﻳﺎن آرام را ﺣﻮل اﺳﺘﻮاﻧﻪ در ﺣﺎﻟﺖ دو ﺑﻌﺪی ﺑﺮرﺳﻲ ﻛﺮدﻧﺪ و از آﻟﮕﻮرﻳﺘﻢ ﺳﻴﻤﭙﻞ ﺑﻬﺮه ﺑﺮدﻧﺪ. رﻳﻨﻮﻟﺪز ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ آﻧﻬﺎ ۲۰ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ، آﻧﻬﺎ ﻛﺎﻧﺘﻮرﻫﺎی ﻓﺸﺎر را در ﭘﺸﺖ اﺳﺘﻮاﻧﻪ ﺑﻪ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﮔﺬاﺷﺘﻨﺪ و ﺿﺮاﻳﺐ ﺑﺮا و ﭘﺴﺎ را ﺑﺎ ﺗﻌﺪاد اﻟﻤﺎن ﺷﺒﻜﻪ ﻣﺘﻔﺎوت ﺑﺪﺳﺖ آورده و ﻣﻴﺰان ﺧﻄﺎ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺗﺠﺮﺑﻲ را ﻧﻴﺰ ﻣﺸﺨﺺ ﻛﺮدﻧﺪ. اﻣﻴﻦﻓﺮ و ﻣﺤﻤﻮدﭘﻮر [۱۱] ﻧﻴﺰ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ روش ﺑﺎ ﺑﺮرﺳﻲ ﭼﻴﺪﻣﺎنﻫﺎی ﻣﺜﻠﺜﻲ و ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺑﺎ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﻧﻤﻮدارﻫﺎﻳﻲ از ﻋﺪد ﺑﻲﺑﻌﺪ ﻧﺎﺳﻠﺖ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت را ﺑﺮرﺳﻲ و ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﺮدﻧﺪ.
وﻳﺮاﺑﺎﺗﺮا [۱۲] اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و اﺛﺮ ﻛﻨﺘﺮل ﮔﺮداﺑﻪ را ﺑﺮرﺳﻲ ﻛﺮده و ﻧﺸﺎن داد ﻛﻪ ﺑﺎ ﻛﻨﺘﺮل ورﺗﻜﺲ ﻣﻲﺗﻮان ﻣﻴﺰان اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت را اﻓﺰاﻳﺶ داد. ﭘﺮاﺑﻬﻜﺮ و ﻫﻤﻜﺎران [۱۳] اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در اﺛﺮ ﻏﻴﺮ داﻳﺮوی ﺑﻮدن ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ را ﺑﺮرﺳﻲ ﻛﺮده و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﮔﺮداﺑﻪﻫﺎی ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه را ﺑﻪ ﻧﻤﺎﻳﺶ در آوردﻧﺪ. ﻟﻲ و ﻫﻤﻜﺎران [۱۴] ﻧﻴﺰ ﺟﺮﻳﺎن آرام ﻋﻤﻮد ﺑﺮ ﻳﻚ دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪ (ﭘﻨﺞ ﻋﺪد ﻟﻮﻟﻪ) را ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻧﻤﻮده و ﺟﺮﻳﺎن و اﻧﺘﻘﺎل ﺟﺮم را ﺗﻮﺳﻂ ﻋﺪد ﺷﺮود ﻧﻤﺎﻳﺶ دادﻧﺪ. آﻧﻬﺎ ﻣﺤﺪوده رﻳﻨﻮﻟﺪز
۲ ﺗﺎ۲۰۰ را اﻧﺘﺨﺎب ﻛﺮده و ﺑﺎ ﮔﺎمﻫﺎی ﻟﻮﻟﻪ ۲ – ۱/۸۵ -۱/۵ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺧﻮد را ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﺮدﻧﺪ.
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻄﺎﻟﺐ ﻓﻮق، ﺗﺎﻛﻨﻮن ﺗﺤﻘﻴﻘﺎت زﻳﺎدی ﺑﺮای اﻧﺪازهﮔﻴﺮی اﻓﺖ ﻓﺸﺎر و اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت روی دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ اﻧﺠﺎم ﺷﺪه اﺳﺖ، اﻣﺎ ﻛﺎر روی ﺑﺮرﺳﻲ اﺛﺮ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻟﺰﺟﺖ زﻳﺎد دﻳﺪه ﻧﻤﻲﺷﻮد. ﻫﺪف از ﺗﺤﻘﻴﻖ ﺣﺎﺿﺮ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻋﺪدی اﻳﻦ ﻣﻮﺿﻮع ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ اﻧﺘﺨﺎب روﻏﻦ ﺑﻌﻨﻮان ﺳﻴﺎل ﻋﺎﻣﻞ ﻛﻪ ﻟﺰﺟﺖ آن ﺑﻪ ﺷﺪت ﺗﺎﺑﻊ دﻣﺎ اﺳﺖ، ﻋﻼوه ﺑﺮ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺳﺎﻳﺮ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی اﺻﻠﻲ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﮔﺬار ﺑﺮ ﻧﺮخ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و ﺟﺮﻳﺎن روی ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ، اﺛﺮ ﻟﺰﺟﺖ ﻣﺘﻐﻴﺮ ﻧﻴﺰ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد و ﺑﺎ ﺣﺎﻟﺖ ﻟﺰﺟﺖ ﺛﺎﺑﺖ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻣﻲﺷﻮد. ﺑﺪﻳﻦ ﻣﻨﻈﻮر اﺑﺘﺪا ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻛﻢ ﺑﺮ ﺟﺮﻳﺎن ﺳﻴﺎل در دو ﺣﺎﻟﺖ ﻟﺰﺟﺖ ﺛﺎﺑﺖ و ﻟﺰﺟﺖ ﻣﺘﻐﻴﺮ اراﺋﻪ و ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﻣﻲﮔﻴﺮد، ﺳﭙﺲ ﺑﺎ ﻛﻤﻚ ﻧﺮم اﻓﺰار ﮔﻤﺒﻴﺖ و ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻫﻨﺪﺳﻪ و ﺟﺮﻳﺎن ﻣﺪﻟﺴﺎزی ﻣﻲﺷﻮد.

-۲ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﺗﺎﺛﻴﺮﮔﺬار ﺑﺮ ﺟﺮﻳﺎن ﺳﻴﺎل و اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت روی ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ
ﻗﺒﻞ از ﺑﺮرﺳﻲ ﻫﺮ ﻣﺪﻟﻲ در ﻣﺒﺤﺚ ﻣﻜﺎﻧﻴﻚ ﺳﻴﺎﻻت و اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﺎﻳﺪ ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﺗﺎﺛﻴﺮﮔﺬار ﺑﺮ آن و ﻣﻌﺎدﻻت ﺣﺎﻛﻢ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﮔﺮدد. ﺑﺮای ﻳﻚ دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪ ﻛﻪ ﺟﺮﻳﺎن ﺳﻴﺎل از روی آن ﻣﻲﮔﺬرد و ﺗﻮام ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮات ﻓﺸﺎر و اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ، ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎﻳﻲ ﻧﻈﻴﺮ ﮔﺎم ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ، ﻗﻄﺮ و ﺟﻨﺲ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ، ﭼﻴﺪﻣﺎن آﻧﻬﺎ و … ﺗﺎﺛﻴﺮ ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ دارﻧﺪ. در اﻳﻦ ﺑﺨﺶ اﺑﺘﺪا ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎی ﻣﻬﻢ ﻣﻌﺮﻓﻲ ﻣﻲﺷﻮد. ﺑﺎزده ﻣﺒﺪﻟﻬﺎی ﺣﺮارﺗﻲ از دﻳﺪﮔﺎه اﻧﺮژی ﺑﺼﻮرت ﻧﺴﺒﺖ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در ﻳﻚ ﺳﻄﺢ ﻣﺸﺨﺺ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار اﻧﺮژی ﻣﺼﺮف ﺷﺪه ﺑﺮای ﻏﻠﺒﻪ ﺑﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻫﻴﺪروﻟﻴﻜﻲ ﺳﻴﺎل ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲﺷﻮد. ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻫﻴﺪروﻟﻴﻜﻲ ﻳﻜﻲ از ﻣﻬﻤﺘﺮﻳﻦ ﻣﺸﺨﺼﺎت در ﻃﺮاﺣﻲ ﻳﻚ ﻣﺒﺪل ﺣﺮارﺗﻲ اﺳﺖ و ﻋﻤﻮﻣﺎ آﻧﺮا ﺑﺎ ﻣﻴﺰان اﻓﺖ ﻓﺸﺎر ﺳﻴﺎﻟﻲ ﻛﻪ روی ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ﺟﺮﻳﺎن دارد ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ.
ﻣﻌﻤﻮﻻ ﺿﺮﻳﺐ اﺻﻄﻜﺎک f ﺑﺮای ﺑﻴﺎن اﻓﺖ ﻓﺸﺎر و ﻋﺪد ﻛﻮﻟﺒﺮن Jb ﺑﺮای ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺑﻜﺎر ﺑﺮده ﻣﻲﺷﻮد، اﻳﻦ ﺿﺮاﻳﺐ ﺑﺼﻮرت زﻳﺮ ﺗﻌﺮﻳﻒ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ:[۱۵]

ﻛﻪ در آن اﻓﺖ ﻓﺸﺎر ﺟﺮﻳﺎن و اﻓﺖ ﻓﺸﺎر ﺑﺮ واﺣﺪ ﻫﺮ ﻟﻮﻟﻪ اﺳﺖ . ﻧﻴﺰ ﺳﺮﻋﺖ در ﻛﻮﭼﻜﺘﺮﻳﻦ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ اﺳﺖ. h ﺿﺮﻳﺐ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺟﺎﺑﺠﺎﻳﻲ، d ﻗﻄﺮ ﻟﻮﻟﻪ، k ﺿﺮﻳﺐ ﻫﺪاﻳﺖ ﺣﺮارﺗﻲ، μ ﻟﺰﺟﺖ، ρ ﭼﮕﺎﻟﻲ، وcp ﮔﺮﻣﺎی وﻳﮋه اﺳﺖ.
-۳ ﻣﺪل رﻳﺎﺿﻲ
۱-۳ ﻫﻨﺪﺳﻪ و ﺷﺮاﻳﻂ ﻣﺮزی
ﭼﻴﺪﻣﺎﻧﻲ از ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ﻫﻤﺮاه ﺑﺎ ﻧﺸﺎن دادن ﮔﺎم ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ در ﺷﻜﻞ (۱) آﻣﺪه اﺳﺖ.

ﺷﻜﻞ: ۱ ﭼﻴﺪﻣﺎن دﺳﺘﻪ ﻟﻮﻟﻪ
ﺑﺎ ﺟﺪا ﻛﺮدن ﻳﻚ ردﻳﻒ از ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ ﻣﻴﺪان ﺣﻞ ﺑﺼﻮرت ﺷﻜﻞ (۲) ﺧﻮاﻫﺪ ﺑﻮد.

ﻃﻮل ورودی از ﺷﺮوع ﻣﺮز ﺗﺎ رﺳﻴﺪن ﺑﻪ ﻟﻮﻟﻪ اول ۶/۵ D و از ﻟﻮﻟﻪ آﺧﺮ ﺗﺎ ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﺮاﺑﺮ ۲۰D ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ ﺗﺎ از ﻳﻜﺪﺳﺖ ﺷﺪن ﺟﺮﻳﺎن و ﻋﺪم ﺗﺎﺛﻴﺮ آن ﺑﺮ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت و ﺟﺮﻳﺎن در ﻧﻮاﺣﻲ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ اﻃﻤﻴﻨﺎن ﺣﺎﺻﻞ ﮔﺮدد. ﮔﺎم ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ ۲×۲ و ارﺗﻔﺎع ۲D ﺑﺮای ﻛﻞ ﻣﻴﺪان در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺑﺪﻟﻴﻞ ﺑﺰرگ ﺑﻮدن ﻣﻴﺪان ﺣﻞ اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و زﻳﺎد ﺷﺪن ﺗﻌﺪاد ﺳﻠﻮﻟﻬﺎ ﻛﻪ ﺑﺎﻋﺚ اﻓﺰاﻳﺶ زﻣﺎن ﺣﻞ ﻣﻲﮔﺮدد، ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ وﺟﻮد ﺗﻘﺎرن ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ در ﻧﻴﻤﻪ ﺑﺎﻻﻳﻲ و ﭘﺎﻳﻴﻦ ﺷﻜﻞ، ﺣﻞ ﺑﺮای ﺷﻜﻞ ۳ اﻧﺠﺎم ﻣﻲﺷﻮد. در اﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ارﺗﻔﺎع ﻣﻴﺪان ﺣﻞ ﺑﺮاﺑﺮ ﻗﻄﺮ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ﻣﻲﮔﺮدد و ﺗﻌﺪاد ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺷﺒﻜﻪ ﻧﺼﻒ ﻣﻲﺷﻮد.

ﺷﻜﻞ:۳ ﻣﻴﺪان ﺣﻞ در ﻧﺮم اﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ

ﺳﻴﺎل ورودی روﻏﻦ ﺑﺎ دﻣﺎﻫﺎی ۳۵۰ و ۳۰۰ ﻛﻠﻮﻳﻦ در ﺣﺎﻟﺖﻫﺎی ﻟﺰﺟﺖ ﺛﺎﺑﺖ و ﻟﺰﺟﺖ ﻣﺘﻐﻴﺮ ﻣﻲﺑﺎﺷﺪ و ﺳﺮﻋﺖ ورودی ﻃﻮری ﺗﻨﻈﻴﻢ ﻣﻲﮔﺮدد ﻛﻪ ﺟﺮﻳﺎن آرام در ﻣﻴﺪان ﺣﻞ رخ دﻫﺪ. درون ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ﺑﺨﺎر آب در ﺣﺎﻟﺖ اﺷﺒﺎع ﺑﺎ ﻓﺸﺎر ۱۵psi ﺟﺮﻳﺎن دارد، ﺑﺮای اﻋﻤﺎل آن دﻣﺎی ﺳﻄﺢ ﻟﻮﻟﻪﻫﺎ ۳۷۳ ﻛﻠﻮﻳﻦ ﻓﺮض ﻣﻲﺷﻮد. ﺳﺮﻋﺖ ورودی در راﺳﺘﺎی ﻣﺤﻮری و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻓﺸﺎر ورودی ﺻﻔﺮ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﻣﻲﺷﻮد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
wordقابل ویرایش - قیمت 5700 تومان در 12 صفحه
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد