بخشی از مقاله
چکیده
در این نوشتار به مدلسازی جابهجایی اجباری درون مخزن پرداخته میشود . سیال آب - - Re=1000 در دمای 300 کلوین به عنوان سیال عامل مورد استفاده قرار گرفته است .سیال از سمت چپ مخزن با سرعت u=15m/s ، ویسکوزیته =0.001kg/ms وچگالی=1kg/m3 وارد مخزن شده و از سمت راست خارج می گردد . معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و توسط الگوریتم سیمپل به طور همزمان حل می گردد.
اثر پارامتر های بسیار مهمی مانند فاصله ی فین از ورودی مخزن ، طول فین ها و فاصله دو فین بر طول ورودی - فاصله ای که سیال از ورودی طی می کند تا توسعه یافته شود - و مقدار سرعت بر روی خط مرکزی مورد بررسی قرار گرفته است . نتایج نشان می دهدکاهش فاصله ی فین از ورودی ، کاهش فاصله ی دو فین و افزایش طول فین باعث کاهش طول ورودی سیال می شود و در نتیجه جریان سیال زودتر توسعه یافته می شود .
مقدمه
یکی از مسائلی که امروزی در فرایند های انتقال حرارت مطرح است ، لزوم افزایش قابل توجه شار حرارتی و کوچک سازی تجهیزات انتقال حرارت است . از اینرو تلاش بسیاری در جهت افزایش شدت انتقال حرارت و یا کوتاه کردن زمان انتقال حرارت در مبدل ها به عنوان مهمترین بخش در ارتباط با مصرف انرژی صورت گرفته است . البته این تلاش زمانی مفید خواهد بود که بتوان طول ورودی را در سیستم به حداقل رساند .آنالیز طول ورودی ابزاری مناسب جهت بدست آوردن بهترین شرایط جهت به حد اقل رساندن طول ورودی است .
اخیرا این آنالیز به شکل گسترده ای در مسائل جا به جایی اجباری ، از جمله در جریان سیال با جابه جایی اجباری در مخزن هایی که دارای فین در سطح مقطع خود هستند به کار گرفته شده اند ، زیرا به طورگسترده در کاربرد های مهندسی که گرمایش یا خنک کاری نیاز است مشاهده می شوند ، به عنوان مثال می توان به خنک کاری وسایل الکترونیکی ، پره های دوربین ، راکتور های هسته ای و محفظه ی احتراق اشاره کرد .
تاکنون تحقیقات فراوانی بر روی رفتار جریان سیال در مخزن ها انجام شده است1]و. [2 یان و همکاران [3] انتقال حرارت در یک مخزن به همراه جریان آشفته با دیوار های زخیم را مورد بررسی قرار دادند . اثرات ابعاد مانع و ضریب هدایت حرار تی مانع بر روی انتقال حرارت در یک کانال با جریان آرام توسط یانگ ووفایی [4] مورد بررسی قرار گرفت . نای و همکاران [5] اثرات وجود یک تیغه روی دیواره بالایی مخزن را بر روی انتقال حرارت و جریان سیال مورد مطالعه قرار دادند . آتش افروز و همکاران 6]و[7 به مطالعه اثر زاویه شیب ، طول مخزن و عدد رینولدز بر انتقال حرارت درون مخزن پرداخته اند.
با مروری بر تحقیقات صورت گرفته واضح است که تاکنون هیچ تحقیقی در زمینه تاثیر فین بر روی طول ورودی جریان در یک مخزن صورت نگرفته است . با توجه به عدم وجود چنین تحقیقی در زمینه جریان سیال در مخزن ها و نیز با توجه به کاربرد های مهندسی آن از قبیل فن آوری خشک کردن و روغن کاری ، هدف تحقیق حاضر بررسی تاثیر پارامتر های فاصله فین از ورودی مخزن ، طول فین ها و فاصله دو فین بر طول ورودی و مقدار سرعت بر روی خط مرکزی مخزن می باشد .
