جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "vertical channel" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «vertical channel» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
Investigating Rising Bubbles in Air-nanofluid Two-phase Flow: A Vertical Channel Simulation ApproachThe study analyzes the unique behavior of two-phase flows when incorporating nanofluids containing aluminum trioxide (Al2O3) and copper (Cu) nanoparticles in a vertical channel. The main goal is to investigate the behavior of air-nanofluid mixtures in this setting, with potential implications for industrial and exploration applications. Research in this area could provide valuable insights into the dynamics of these flows and their impact on heat transfer, fluid dynamics, and material science. This study includes an analysis of upwelling dynamics, the effect of fluid characteristics on bubble growth, and the system's thermal efficiency. Using numerical and quantitative visualization techniques, we seek to understand the behavior of these particles at the interface between the liquid and gas phases by integrating Al2O3 and Cu nanoparticles into the VOF approach. Because of their superior thermal conductivity, copper nanoparticles have a higher volumetric density and provide more efficient heat transfer, leading to quick and efficient thermal dissipation. Smaller nanoparticles offer an increased surface area-to-volume ratio, which improves heat transfer capabilities and ensures uniform heat dissipation throughout the material. Consequently, copper nanoparticles emerge as the preferred choice for applications necessitating high thermal transfer and optimal performance. These results significantly impact the design of more efficient heat exchangers and optimize recovery techniques by elucidating the interactions between these nanoparticles and the surrounding fluids. Furthermore, the selection of smaller copper nanoparticles further amplifies thermal transfer, maximizing performance across diverse applications.Keywords: Two-Phase Flows, Air-Nanofluids, Heat Transfer, Vertical Channel, Bubble, Volumetric Density
-
در تحقیق حاضر تاثیر استفاده از محرک پلاسما تخلیه دی الکتریک سطحی بر انتقال گرمای همرفت طبیعی در چهار کانال عمودی با دیواره صاف، دندانه دار مستطیلی، دندانه دار ذوزنقه ای و دندانه دار مثلثی به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. جهت بررسی تاثیر استفاده از محرک پلاسما و هندسه کانال، تغییرات عدد ناسلت موضعی، تغییرات نسبت عدد ناسلت میانگین و شاخص ارزیابی عملکرد بر میدان جریان و انتقال گرما مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج حاکی از آن است که با افزایش ولتاژ، عدد ناسلت متوسط برای تمام کانال ها افزایش می یابد. به عنوان نمونه در عدد رایلی 105، با افزایش ولتاژ از 6 کیلوولت به 10 کیلوولت، نسبت عدد ناسلت متوسط به ترتیب 11/89، 47/96، 50/102 و 62/96 درصد برای کانال های عمودی صاف، دندانه مستطیلی، دندانه ذوزنقه ای و دندانه مثلثی افزایش می یابد. همچنین شاخص ارزیابی عملکرد در حضور محرک پلاسما برای تمام کانال های عمودی در تمامی شرایط مقداری بزرگ تر از 25/1 دارد که نشان دهنده موثر بودن اعمال محرک پلاسما بر راندمان گرمایی جریان همرفت طبیعی درون کانال های صاف و دندانه دار می باشد.
کلید واژگان: محرک پلاسمایی تخلیه دی الکتریک سطحی, همرفت طبیعی, تحلیل عددی, کانال عمودی, دیواره دندانه دارIn this study, the effect of DBD plasma actuator on natural convection heat transfer enhancement in four vertical channels with the smooth wall, rectangular corrugation, trapezoidal corrugation and triangular corrugation has been numerically studied. In order to investigate the effect of using a plasma actuator and channel geometry, local Nusselt number, variations of average Nusselt number ratio, and performance evaluation criterion on the flow field and heat transfer are studied. The results show that increasing voltage increases the average Nusselt number for all channels. For example, in Rayleigh number 105 , by increasing voltage from 6 kV to 10 kV, the average Nusselt number ratio is 89.11, 96.47, 102.50, and 96.62% for vertical channels with smooth, rectangular corrugation wall, trapezoidal corrugation wall, and triangular corrugation wall, respectively. Also, the performance evaluation criterion in the presence of the DBD plasma actuator for all vertical channels has a value higher than 1.25 in all conditions, which indicates the effectiveness of the DBD plasma on the thermal efficiency of the natural convection heat transfer in smooth and corrugated channels
Keywords: DBD Plasma Actuator, Natural Convection, Numerical Investigation, Vertical Channel, Corrugated Wall -
تحلیل جابجایی طبیعی سیال شامل میکرو ذرات معلق دارای خاصیت مغناطیسی در یک کانال عمودی با طول بی نهایت
درکار حاضر، مساله ی جابجایی طبیعی یک سیال شامل ذرات معلق دارای خاصیت مغناطیسی (حالت سوسپانسیون)، تحت تاثیر میدان مغناطیسی، به صورت تحلیلی بررسی شده است. جریان سیال تحت تاثیر چاه یا چشمه ی گرمایی و در داخل یک کانال عمودی با طول بی نهایت مورد بررسی قرار گرفته است. دیواره های کانال در شرایط شار گرمایی ثابت و دمای ثابت قرار دارند به طوری که، یک دیواره به صورت شار گرمایی ثابت بوده و دیواره ی دیگر در شرایط دما ثابت قرار گرفته است. علاوه بر این، میدان مغناطیسی نیز از سمت دیواره ی دما ثابت به کانال اعمال شده است. نتایج دقیق تحلیلی، حاصل از حل معادلات دیفرانسیل حاکم بر مساله برای چندین حالت فیزیکی خاص به دست آمده اند. مطالعه ی پارامتری بر مبنای روش تشابهی روی متغیرهای فیزیکی موجود در این نوع مسئله انجام گرفته و تاثیر این پارامترها بر روی پروفیل های سرعت و دما در هر دو فاز بررسی گردیده است. نتایج نشان می دهد که جابجایی در شرایط مرزی فیزیکی مساله، رفتار متفاوتی از توزیع سرعت و دما را در پی خواهد داشت.
کلید واژگان: جابجایی طبیعی, کانال عمودی, میدان مغناطیسی, حل تحلیلیThis study presents an analytical investigation of the natural convection hydromagnetic flow of a particulate suspension fluid through an infinitely long vertical channel in the presence of heat sink or source effects. The channel walls are maintained at isoflux–isothermal condition. That is, the thermal boundary conditions are such that one of the channel walls is maintained at constant heat flux, while the other is maintained at a constant temperature. In addition, the magnetic field is exerted on channel from the iso-thermal wall. Various closed-form and exact solutions of the governing (Navier Stokes) differential equations for different special cases are obtained. A parametric study of the physical variables involved in the problem is done to illustrate the influence of these non dimensional parameters on the velocity and temperature profiles of both phases. Results show that replacing the physical boundary conditions, will have a different behavior of velocity and temperature distributions.
Keywords: Natural Convection, vertical channel, Magnetic Field, Analytical solution -
A comparative study of reversal flow is carried out to investigate the effect of thermal and mass buoyancy forces with evaporation or condensation along a vertical channel. The highlight is focused on the effects of phase change of two different liquid films having widely different properties, on heat and mass transfer rates in the channel. The evaporation occurs along isothermal and wetted walls. The induced laminar upward flow consists of a mixture of blowing air and vapour of water or ethanol. Various combinations of thermal and solutal boundary conditions (cooling and heating modes) are considered to investigate extensively their influence on the flow development. A two-dimensional steady state and elliptical flow model is used and the liquid film is assumed extremely thin. The governing equations of the model are solved by FVM and the velocity-pressure fields are treated with the SIMPLER algorithm. The results show that the buoyancy forces have a significant effect on the hydrodynamic, thermal and mass fields of both gas mixtures. In addition, the flow reversal is predicted with a relatively high temperature difference between the air-mixture and the wetted walls.Keywords: Evaporation, Condensation, Cooling mode, Heating mode, Vertical channel, Buoyancy forces, Reversal flow, Elliptical flow model
-
در مقاله ی حاضر با استفاده از مدل پتانسیل بین مولکولی روش شبکه ی بولتزمن سقوط قطره ی منفرد و دو قطره ی مجاور یک دیگر در اثر نیروی وزن و در یک کانال عمودی با دیوارهای اطراف در شرایط متفاوت اثرات دیوار بررسی شده است. نتایج شبیه سازی نشان داده است، اگر مرکز قطره ی رها شده، در زمان اولیه روی محور تقارن عمودی کانال باشد، این قطره روی همان محور تغییر شکل می دهد و روی خط مستقیم حرکت می کند؛ اما اگر در نزدیکی دیوار رها شود، به علت اثرات گوناگون، قطره از محور عمودی اولیه اش منحرف شده واگر عدد بی بعد اتوس خیلی پایین نباشد (Eo>5) حرکت نوسانی ایجاد می شود که با افزایش عدد بی بعد اتوس دامنه ی این نوسانات افزایش می یابد. اگر دو قطره که مرکز آن ها روی محور عمودی کانال با ارتفاع متفاوت قرار دارد رها شوند، به علت کاهش نیروی درگ در قطره ی بالایی در نهایت با هم برخورد کرده و تشکیل یک قطره ی بزرگ تر می دهند. در بخش پایانی مقاله نشان داده شد که اگر دو قطره در راستای عمودی و افقی متفاوت نسبت به هم رها شوند، تحت تاثیر اثرات نامتقارنی، تنش های ویسکوز و ساختار های پیچیده ی جریان و گردابه های اطراف قطره ها پدیده های جالبی مانند برخورد نامتقارن در عدد اتوس پایین و کشیده شدن قطره ی بالایی در عدد اتوس بالا مشاهده می شود.کلید واژگان: سقوط قطره, روش شبکه ی بولتزمن, کانال عمودی, نیروی گرانشIn the present study, falling a single droplet and two adjacent droplets under gravity force, in the vertical channel with side walls and for different situations of wall effects are simulated, using the inter molecular potential model of lattice Boltzmann method. Dynamic behavior of falling droplet is simulated. The simulation results are shown in the falling droplet with initial lateral position on the centerline (vertical axis of symmetry) of channel, the droplet has been moved down straight along the centerline with no lateral motion. For the falling movement of the droplet near wall, due to various effects on droplet, it has been diverted from its initial vertical axis. If Eotvos number is not very low (Eo>5)... .Keywords: Falling droplet, Lattice Boltzmann method, Vertical channel, Gravity force
-
This paper investigates numerically the flow and heat transfer in air (Pr=0.71) by mixed convection past a heated square cylinder under aiding buoyancy effect in a confined channel. The numerical simulations are performed in the range of parameters 20≤Re≤45 and 1.61x103≤Gr≤6.33x103 for a fixed blockage ratio D/L of 0.1. The combination in the present study of these two Re and Gr parameters is reduced so that the Richarson number varies from 0,8 to 8, in order to neglect neither free convection (Ri<0.1) nor forced convection (Ri>10). The steady two-dimensional governing equations are solved by the finite volume formulation using the open source OpenFoam® code. The representative flow structure, isotherm patterns and local Nusselt number evolution are presented and discussed. The effect of both the Reynolds number and the buoyancy parameter on the fluid flow and the heat transfer are also analyzed. It is found that the wake region size strongly depends on both Reynolds and Grashof numbers and this region is shown to increase in size increasing the Reynolds number and/or decreasing the Grashof number. Moreover, increasing the Reynolds number leads to a heat transfer enhancement more pronounced on the front face of the obstacle, whereas increasing the Grashof number leads to a heat transfer enhancement more pronounced on the side faces.Keywords: Mixed convection, Vertical channel, Heated square cylinder
-
اهمیت پژوهش پیرامون خصوصیات سیالات فوق بحرانی با درنظر گرفتن افزایش کاربرد آن ها در صنایع مختلف غذایی، شیمیایی، پلیمر، نفت و گاز بیش از پیش آشکار می گردد. یکی از مهم ترین خصوصیات این گونه سیالات، ضریب انبساط حرارتی (β) می باشد. در اکثر فرایندهایی که این مولفه در آن ها کاربرد دارد، از فرض گاز ایده ال استفاده شده است. ضعف این مدل آن است که در محدوده نقطه بحرانی، قادر به پیش بینی صحیح ضریب انبساط حرارتی نمی باشد. به همین دلیل در پژوهش حاضر به منظور تعیین ضریب انبساط حرارتی، از معادله حالت ردلیش کوانگ استفاده گردیده و رابطه ای جدید که تابع دما، فشار و ضریب تراکم پذیری می باشد، استخراج شده است. مقایسه رفتار منحنی های حاصل از این رابطه با مقادیر تجربی مطابقت خوبی را نشان می دهد. علاوه بر این انتقال حرارت جابجایی طبیعی سیال فوق بحرانی در کانال عمودی با دیواره های دما ثابت به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حاکم به روش حجم محدود و بر پایه الگوریتم سیمپل حل گردیده و پس از اعتبارسنجی با مطالعات پیشین، به مقایسه مشخصه های جریان و انتقال حرارت به ازای ضریب انبساط حرارتی مبتنی بر فرض گاز ایده آل و ضریب انبساط حرارتی حاصل از این تحقیق برای سیال فوق بحرانی پرداخته شده است. در انتها روند تغییرات ضریب انتقال حرارت با فاصله گرفتن سیال از نقطه بحرانی مورد مطالعه قرار گرفته است.
کلید واژگان: جابجایی طبیعی, سیال فوق بحرانی, کانال عمودی, ضریب انبساط حرارتی, معادله حالت ردلیش کوانگThe significance of research on the specifications of the supercritical fluids becomes more evident with respect to the increase of their application in different food, chemical, polymer, oil, and gas industries. One of the major specification, is the coefficient of thermal expansion (β) where the ideal gas model was used in most of the processes in which this component is applied; the weakness of this model is that it is unable to make an accurate prediction of this parameter within the range of critical point. For this reason, in this study to determine the coefficient of thermal expansion, Redlich–Kwong equation of state is used and a new relation as a function of temperature, pressure, and compressibility is obtained. Comparing behavior of the curves obtained from this relation with experimental data, exhibits a favorable consistency. Moreover, natural convection heat transfer of the supercritical fluid in a vertical channel at constant temperature walls conditions were considered numerically. The governing equations were solved using the finite-volume method (FVM) and based on the SIMPLE Algorithm. After validation with the earlier studies. Then, the flow and heat transfer characteristics based on the obtained coefficient of thermal expansion were compared with the ideal gas assumptions. Finally, the trend of change in heat transfer coefficient away from the critical point was studied.Keywords: Natural convection, Supercritical Fluid, Vertical channel, Thermal expansion coefficient, Redlich, Kwong equation of state
- 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.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.