به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « شار حرارتی بحرانی » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «شار حرارتی بحرانی» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • علیرضا خلیلی، محمدحسن نوبختی، مرتضی خیاط*

    با توجه به نیاز صنایع به بهبود روش های انتقال حرارت، ناحیه جوشش هستهای مورد توجه ویژه محققان قرار دارد چراکه جوشش سیالات امکان دستیابی به شارهای حرارتی بالاتری را نسبت به فرآیندهایی که تنها مبتنی بر انتقال حرارت جابه جایی غیر جوششی هستند در دسترس قرار می دهد. در این بین، تغییر سیال عامل در سیستم های انتقال حرارت جوششی از سیال خالص به نانوسیال موجب بهبود مشخصه های انتقال حرارت شده و در نتیجه امکان انتقال شار حرارتی بالاتر در دماهای پایین تر را میسر می نماید. در نقطه شار حرارتی بحرانی که شار حرارتی ماکزیمم است، بحث امنیت سطح جوشش و محافظت از آن در برابر ازدیاد بیش از حد دما مهم میباشد. هدف از این تحقیق شبیه سازی عددی جوشش استخری نانوسیال هیبریدی پایه آب شامل 30% نانولوله کربنی چندجداره و 70 % اکسید تیتانیوم با غلظت حجمی 5/0%، روی سطح دایروی مسی و بررسی مشخصه های انتقال حرارتی و به طور ویژه نقطه شار حرارتی بحرانی می باشد. ابتدا فرآیند جوشش آب د یونیزه خالص توسط نرم افزار انسیس فلوینت شبیه سازی گشته و نتایج با داده های تجربی مقایسه شدهاند. با توجه به تطابق قابل قبول نتایج، نانوسیال هیبریدی مذکور به عنوان سیال عامل تحت جوشش، با تغییر چگالی سایت های هسته زایی به صورت عددی شبیه سازی گردیده و مشخصات انتقال حرارت و شار حرارتی آن به دست آمده اند. مطابق نتایج، شار حرارتی بحرانی برای آب د یونیزه خالص در دمای C° 4/24 اتفاق افتاده و میزان آن در حدود 1/1 مگاوات بر متر مربع بوده در حالی که شار حرارتی بحرانی برای نانوسیال هیبریدی در دمای حدودی C° 13 بوده و مقدار آن در حدود 1مگاوات بر متر مربع میباشد.

    کلید واژگان: جوشش استخری, شار حرارتی بحرانی, نانوسیال هیبریدی, سایت هسته زایی}
    Alireza Khalili, MohammadHassan Nobakhti, Morteza Khayat *

    Due to the growing need of industries to improve heat transfer methods, the nucleate boiling region is of special interest to researchers because fluid boiling makes it possible to achieve higher heat fluxes than processes that are based only on non-boiling convection heat transfer. In addition, the change of working fluid in boiling heat transfer systems from pure fluid to nanofluid improves the heat transfer characteristics and thus allows the transfer of higher heat flux at lower temperatures. At the critical heat flux point, where the heat flux is maximum, it is important to secure the boiling surface and protect it from overheating. The purpose of this study is to numerically simulate the pool boiling of a water-based hybrid nanofluid containing 30% multi-walled carbon nanotubes and 70% titanium oxide with a volumetric concentration of 0.5% on a polished copper circular surface and to investigate the heat transfer characteristics, especially the critical heat flux point. For this purpose, the boiling process of pure deionized water was first simulated by ANSYS-Fluent software and the results were compared with experimental data. According to the observed acceptable agreement, the mentioned water-based hybrid nanofluid, as boiling working fluid is numerically simulated by changing the density of nucleation sites and its heat transfer and heat flux characteristics are obtained. The results show that the critical heat flux for pure deionized water was occurred at 24.4 °C and is about 1.1 MW per square meter, while the critical heat flux for the hybrid nanofluid was occurred at 13 °C and is about 1 MW per square meter.

    Keywords: Pool Boiling, Critical Heat Flux, Hybrid nanofluid, Nucleation site}
  • آرمین دلالی، مرتضی خیاط*، مسعود زارع
    در این مطالعه اثر سطح میکروساختار شده برنجی و اثرات رسوب نانوسیالات در فرایند جوشش استخری بر مشخصه های انتقال حرارت بررسی شده است؛ سیالات پایه شامل: آب دیونیزه ی خالص، 70٪ آب 30٪ اتیلن گلیکول، 50٪ آب 50٪ اتیلن گلیکول، 30٪آب 70٪ اتیلن گلیکول که با ذرات نانولوله های کربنی چندجداره ی پایه ی OH در دو درصد حجمی 0٫025٪ و 0٫1٪
    ترکیب شده اند. شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت در جوشش سیالات پایه روی سطح میکروساختار شده نسبت به سطح صیقلی افزایش قابل ملاحظه یی یافت. در آزمایشات جوشش روی سطح میکروساختار شده در حضور نانوسیالات با افزایش غلظت نانوسیال، شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت افزایش یافته است. همچنین در سطح میکروساختار شده رسوب یافته توسط نانو ذرات، این دو پارامتر به ترتیب نسبت به سطح میکروساختار شده ی بدون رسوب افزایش و کاهش یافته است. در کلیه ی آزمایشات جوشش استخری سیالات پایه هیبریدی، با افزایش غلظت اتیلن گلیکول، شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت کاهش یافته است.
    کلید واژگان: جوشش استخری, شار حرارتی بحرانی, میکروساختار, نانوسیالات پایه هیبریدی, رسوب نانوذرات}
  • مرتضی خیاط*، مائده محبی
    هدف از این تحقیق، بررسی تجربی اثر نشست نانوذرات روی سطح جوشش در حضور میکروکانال های تغذیه کننده، بر مشخصه های انتقال حرارت جوشش استخری می باشد. در این مطالعه تجربی، از سطوح جوشش مسی شامل سطح دایروی صیقلی و میکروکانال های مستطیلی و ذوزنقه ای استفاده شده است. میکروکانال ها شامل کانال های فرعی تغذیه کننده عمود بر کانال اصلی می باشند که باعث افزایش سطح جوشش و تفکیک مسیر سیال سرد پایین رونده و حباب های داغ بالارونده می شوند. آزمایشات جوشش هسته ای روی سطوح میکروکانال شده، در حضور نانو سیال هیبریدی شامل 70درصد اکسید تیتانیوم و 30درصد نانولوله کربنی چند جداره اصلاح شده با پایه OH و در غلظت های حجمی 0/1 و 0/5درصد، با سیال پایه آب یون زدایی شده انجام گرفته اند. نتایج آزمایشات جوشش نانو سیالات روی هر دو سطح میکروکانال شده نشان می دهند با افزایش غلظت، شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت بهبود یافته و بیشترین افزایش در شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت، مربوط به نانوسیال هیبریدی با غلظت حجمی 0/5درصد روی سطح با میکروکانال های ذوزنقه ای به ترتیب به میزان 64/64 و 344/76درصد نسبت به جوشش آب خالص روی سطح صیقلی مس می باشد. همچنین در جوشش آب خالص بر سطوح نشست یافته توسط نانوذرات، بیشترین افزایش شار حرارتی بحرانی و ضریب انتقال حرارت به ترتیب مربوط به سطح با میکرو کانال های ذوزنقه ای نشست یافته 0/1 و 0/5درصد حجمی، به مقدار 120/16 و 149/4درصد نسبت به جوشش آب خالص روی سطح صیقلی مس می باشد.
    کلید واژگان: جوشش استخری, نانوسیالات هیبریدی, میکروکانال, نشست نانوذرات, شار حرارتی بحرانی}
    M. Khayat*, M. Mohebie
    This study aims to investigate the effect of nanoparticle deposition on the boiling surface in the presence of microchannel on the characteristics of boiling heat transfer. In this experimental study, the copper boiling surfaces including polished circular surface, rectangular and trapezoidal microchannels were used. The microchannels include feeding sub-channels perpendicular to the main channel, which increases the boiling surface and separates the downward cool fluid flow and upward hot bubbles. Nuclear boiling experiments on microchannel surfaces in the presence of a hybrid water-based nanofluid containing 70% titanium oxide and 30% OH-based multi-wall carbon nanotubes in volumetric concentrations of 0.1% and 0.5% have been conducted. The results of nanofluid boiling experiments on both microchannel surfaces show that with increasing concentrations, critical heat flux and heat transfer coefficient increases and the highest increase in critical heat flux and heat transfer coefficient is related to the hybrid nanofluid with 0.5 % volumetric concentration on the surface with trapezoidal microchannel and their values are 64.64% and 344.76%, respectively, compared to pure water boiling on the polished copper surface. Also, in boiling of pure water on the deposited surfaces with nanoparticles, the greatest increase in critical heat flux and heat transfer coefficient is related to the surface with trapezoidal microchannels with 0.1% volumetric concentration  and 0.5% and volumetric concentration  and  their values are 120.16% and 149.4% respectively, compared to pure water boiling on the polished copper surface.
    Keywords: Pool Boiling, Hybrid Nanofluids, Microchannels, Nano Particle Deposition, Critical Heat Flux}
  • رامین مهدی پور*، روح الله مانی، ناصر حاضری محمل

    نقطه عطف در نیروگاه های خورشیدی از نوع سهموی خطی، استفاده از سیستم های تولید مستقیم بخار می باشد. در این نوع سیستم ها به علت وجود سیال آب بعنوان سیال انتقال حرارت، شاهد افزایش دمای کاری می باشیم. در نیروگاه با تکنولوژی تولید مستقیم بخار (DSG)، انرژی خورشید مستقیما به لوله که سیال آب در آن جریان دارد، برخورد می کند. عدم کنترل جریان سیال در بخش جوشش منجر به رسیدن شار حرارتی سیال به شار حرارتی بحرانی می شود. نکته مهم طراحی در این نوع نیروگاه ها، نقطه بحرانی (با شار حرارتی بحرانی) می باشد که موجب وقوع مشکلات عدیده ای از جمله تنش های حرارتی در جاذب های خورشیدی می شود. بنابراین بررسی فرآیند جوشش در جاذب این نیروگاه ها دارای اهمیت فراوان می باشد. در این تحقیق برای شبیه سازی عددی جوشش مدل دوفازی همگن معرفی شده است. در مرحله اول یک مدل اپتیکی برای بازتابنده مدل سازی شده است. در مرحله بعد معادلات انتقال حرارت برای جذب کننده تابش و انتقال حرارت داخل لوله شبیه سازی شده است و در نهایت تغییرات دمای دیواره وآب در امتداد لوله مورد بررسی قرار گرفته است. برای تعیین مکان و مقدار شار بحرانی از روش LUT کمک گرفته شده است. در مدل سازی انجام شده کیفیت بخار، دمای دیواره و سیال و نقطه شار حرارتی بحرانی برای مقادیر مختلف فشار و دبی جرمی به دست آمده است و راندمان سیستم تعیین شده است. در ادامه عملکرد سیستم برای تابش های مختلف (که معادل شرایط اقلیمی متفاوت می باشد) مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلید واژگان: کلکتور خورشیدی سهموی, تولید بخار مستقیم, شار حرارتی بحرانی, انتقال حرارت}
    Ruhollah Mani, Ramin Mehdipour*, Naser Hazeri, Mahmel

    A milestone in linear parabolic solar power plants is the use of direct steam production systems. In these systems, due to the presence of water as a heat transfer fluid, we witness an increase in the working temperature. In a direct-production steam generator (DSG), the Sun's energy hits the tube where the water flows. Failure to control the flow of fluid in the boiling section leads to the arrival of the thermal flux of the fluid to the critical heat flux. The important point in designing these types of power plants is the critical point (with critical heat flux), which causes many problems, including thermal stresses in solar absorber. Therefore, the study of the boiling process in the absorber of these power plants is important. In this research, a homogeneous two-phase model is introduced for numerical simulation. In the first stage, an optical model for the reflector is simulated. In the next step, the heat transfer equations are simulated for radiation absorbent and heat transfer inside the pipe. Finally, the changes in the tube's wall and water temperature are investigated. The LUT method has been used to determine the location and amount of critical heat flux. In modeling, steam quality, wall temperature and fluid temperature and critical thermal flux point are obtained for different values of pressure and mass flow and the system efficiency is determined. The system's continuous function for different radiations (which is equivalent to different climatic conditions) has been examined.

    Keywords: solar parabolic trough collectors, direct steam generation, critical heat flux, heat transfer}
  • مهدی محمدی، مرتضی خیاط*
    جوشش استخری توانایی دارد که شار حرارتی زیادی را در یک اختلاف دمای کوچک منتقل نماید و این امر می تواند با استفاده از روش های اصلاح و بهبود سطح افزایش پیدا کند. در پژوهش حاضر به بررسی انتقال حرارت جوشش استخری بر روی 4 سطح با جهت گیری های مختلف پرداخته شده است. به همین منظور یک دستگاه آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. هدف اصلی، ارائه یک روش ساده و مقرون به صرفه و با ماندگاری طولانی تر در کارهای صنعتی، همراه با داشتن بیش ترین میزان شار حرارتی بحرانی در برابر کم ترین اختلاف دمای سوپر هیت سطح بوده است. نتایج بدست آمده از مطالعه نشان داده که فاکتور زبری سطح باعث به تعویق افتادن اتصال حباب ها شده و شار حرارتی اندکی افزایش می یابد. علاوه بر فاکتور زبری، دو فاکتور تفکیک حباب از سیال در فرآیند دفع گرما و تغذیه بیشتر سایت های هسته زایی و میکرولایه زیرین حباب می توانند با اهمیت تر از زبری سطح باشند. به طوری که سطح با زبری کم تر و با جهت گیری زبری یک بعدی افزایش شار حرارتی بیش تری را نسبت به سطح با زبری بیش تر و با جهت گیری زبری دایروی شکل نشان داده است. در انتها با ایجاد یک سطح میکروکانال که ترکیبی از روش های تفکیک سیال- حباب و تغذیه بیش تر میکرولایه زیرین حباب بوده است، می توان بدون اضافه کردن هیچ گونه ذرات اضافی به سیال پایه، شار حرارتی را تا 131% و ضریب انتقال حرارت را تا 211% افزایش داد.
    کلید واژگان: جوشش استخری, جهت گیری سطح, حرکت حباب, شار حرارتی بحرانی, ضریب انتقال حرارت}
    Mehdi Mohammadi, Morteza Khayat *
    Pool boiling has the ability to remove large heat flux at low difference temperature of wall and this can be further enhanced by using surface modification methods. This article investigates pool boiling heat transfer on 4 levels with different orientations. For this purpose, a laboratory device was designed and built. The main goal of providing a simple and cost-effective manner with high durability in industrial applications, to having the highest amount of critical heat flux at the lowest level of super-heated temperature difference. The results show that surface roughness factor causing a delay in connecting the bubbles and heat flux increased slightly. In addition to roughness factor, two factors separating bubbles from the fluid in the heat dissipation and more power nucleation sites and micro-bubble layer can be more important than the surface roughness. The surface polished in one direction with lower roughness has higher critical heat flux than circular rough surface. Ultimately to combine bubble separation and more feed the micro layer with made micro channel. With this method it could be increased 131% critical heat flux and 211% heat transfer coefficient.
  • سعید زینالی هریس، کمال محمدی فرد
    کمال محمدی فرد، دانشجوی کارشناسی مهندسی شیمی- دانشگاه فردوسی مشهدیکی از نیازهای اساسی در بسیاری از صنایع و کارهای تحقیقاتی داشتن محیطهای انتقال حرارت با راندمان حرارتی بالا است. مفهوم نانوسیال، سوسپانسیونهای حاوی ذرات نانو، مواد فلزی و غیرفلزی را شامل می شود که به عنوان محیط های انتقال حرارت استفاده می شوند. چنین سیالاتی پتانسیل زیادی برای افزایش نرخ انتقال حرارت از خود نشان می دهند. در این مقاله به بررسی پتانسیل نانوسیال به عنوان محیط های جدید انتقال حرارت در نیروگاه های هسته ای و تاسیسات اتمی پرداخته شده است. کاربردهای عمده این گروه از سیالات در نیروگاه های هسته ای بررسی و نحوه عملکرد آنها بیان می شود. تحقیقات انجام گرفته در زمینه استفاده از نانوسیالات در نیروگاه های هسته ای بیانگر توانایی نانوسیال در تقویت فرآیندهای انتقال حرارت در بخش های مختلف تاسیسات هسته ای و افزایش توجیه پذیری اقتصادی بکارگیری نیروگاه های اتمی می باشد.
    کلید واژگان: نانوسیال, راکتور هسته ای, شار حرارتی بحرانی, ضریب ایمنی تاسیسات اتمی}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال