نوع فایل: word
قابل ویرایش 95 صفحه
چکیده:
انتقال حرارت در صنعت یکی از مسائل بسیار اساسی می باشد.در بسیاری مواقع هدف افزایش انتقال حرارت جهت خنک کاری یک سیستم می باشد.در مبدل های حرارتی هدف از انتقال حرارت کمک به کاهش دمای سیال اصلی است. دراین پروژه سعی برآن شده است که با افزودن ذرات جامد به مایع اصلی یک مبدل حرارتی پره دار که بیشتر کاربرد آن در خنک کاری موتور اتومبیل است مقدار و ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد.شبیه سازی ها به کمک روش های عددی در نرم افزار فلوئنت انجام گرفته است.
مقدمه:
مبدل های حرارتی تقریبا پرکاربرد ترین عضو در فرآیندهایی شیمیایی اند و می توان آنهارا در بیشتر واحد های صنعتی ملاحظه کرد. آنها وسایلی هستند که امکان انتقال انرژی گرمایی بین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می کنند. این عملیات می توانند بین مایع-مایع؛گاز-گاز ویا گاز –مایع انجام شوند. مبدل های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین تر و یاهر دو مورد استفاده قرار می گیرند.
مبدل های حرارتی در محدوه وسیعی از کاربردها استفاده می شوند. این کاربرد ها شامل نیروگاهها؛پالایشگاه ها؛صنایع پتروشیمی؛صنایع ساخت و تولید ؛صنایع فرآیندی ؛صنایع غذایی و دارویی؛ صنایع ذوب فلز؛گرمایش؛تهویه ی مطبوع؛سیستم های تبرید و کاربرد های فضایی میباشند. مبدل های حرارتی در دستگاه های مختلف نظیر دیگ بخار ؛ مولد بخار؛ کندانسور؛اوپراتور؛ تبخیر کننده ها؛ برج خنک کن؛پیش گرمکن فن کویل؛ خنک کن و گرم کن روغن رادیاتورها؛ کوره ها و. . . کاربرد فراون دارند.
صنایع بسیاری در طراحی انواع مبدل های حرارتی فعالیت دارند و همچنین ؛ دروس متعددی در کالج ها و دانشگاه ها با نام های گوناگون در طراحی مبدل های حرارتی ارائه می گردد. محاسبات مربوط به مبدل ها کاری طولانی و گاه خسته کننده است. مثلا طراحی یک مبدل برای یک عملیات بخصوص نیاز به حدس های زیادی دارد که بااستفاده از آن ها و طبق استاندارد ها می توان اندازه های یک مبدل مناسب را پیدا کرد. اما با استفاده از برنامه های کامپیوتری تمام این محاسبات توسط کامپیوتر انجام میشود و طراح برای طراحی تنها باید شرایط عملیاتی و خواص سیالات حاضر در عملیات را وارد کند. نرم افزارهای Aspen B-jacو HTFS از این موارد هستند. این نرم افزارها شامل برنامه هایی می شوند که توانایی انجام چنین محاسباتی را دارند.
در این پروژه ابتدا توضیحاتی در مورد دسته بندی مبدل های حرارتی و سپس در مورد اصول طراحی آنها بیان گردیده است.
بررسی رادیاتورها (در نگاه کلی مبدل های حرارتی) و بحث در مورد پره ها و تاثیر آنها بر انتقال حرارت در رادیاتور به کمک سیال عامل آب به کمک شبیه سازی در نرم افزار فلوئنت
مقایسه ی نتایج حاصله بانتایج تجربی موجود در مقالات ژورنالهای معتبر بین المللی
ارائه ی راهکارهایی برای تهیه و تولید نانوسیالات و بررسی ویژگیهای نانوسیالات
ارائه ی راهکارهایی برای شبیه سازی نانوسیالات اعم از مدلهای چندفازی و تخمین ضریب انتقال حرارت
محاسبه ی مقدار انتقال حرارت و پارامترهای آن در رادیاتور به کمک نانوسیال عامل آب و اکسید آلومینیم به کمک شبیه سازی در نرم افزار فلوئنت با ذرات وافر 36نانومتری
مقایسه ی نتایج حاصله از حل با نانوسیال و سیال معمولی
اهداف مورد پیگیری در این پروژه به شرح زیرند:
بررسی اهمیت کنترل انتقال حرارت در سیستم خنک کاری خودرو
بررسی اهمیت مدلهای ارائه شده در بهبود انتقال حرارت
بررسی امکان عملی سازی مدل شبیه سازی شده
بررسی نتایج
فهرست مطالب:
چکیده
مقدمه
فصل اول:مبدل های حرارتی
دسته بندی مبدل های حرارتی
اصول طراحی مبدل های حرارتی
مسئله دسته بندی
مسئله اندازه بندی
فصل دوم:تاثیرات موادافزودنی در افزایش انتقال حرارت
مقدمه
تاثیرات موادافزودنی به مایعات درافزایش انتقال حرارت
تاثیرات موادافزودنی به گازهادرافزایش انتقال حرارت
معرفی نانو سیال
مفهوم انتقال حرارت در نانو سیالات
ضرایب هدایت حرارتی نانو سیالات
فصل سوم: روشهای عددی انتقال حرارت
اهمیت انتقال حرارت و جریال سیال
متدهای پیشگویی
امتیازات یک محاسبه تئوری
توانایی شبیه سازی شرایط واقعی
توانایی شبیه سازی شرایط ایده آل
نارساییهای محاسبه تئوری
انتخاب متد پیشگویی
CFD چیست؟
یک برنامه CFD چگونه کار می کند ؟
تفاضل محدود ، عناصر محدود ، روشهای طیفی
توضیح سازگاری و پایداری
چشم اندازی از مدلهای فیزیکی به کار رفته در FLUENT
معادلات مومنتم و پیوستگی
معادله بقای جرم
معادلات بقای مومنتم
انتقال حرارت
8-3-1تئوری
معادله انرژی
معادله انرژی در نواحی جامد
هدایت غیرایزوتروپیک در جامدها
منابع
منابع و مأخذ:
- طراحی مبدل های حرارتی- دکتر اسماعیل خوشروان رضوی، انتشارات دانشگاه تبریز
2- نانو سیال- محیط جدید انتقال حرارت، - محمد نصیری,سیدغلامرضا اعتماد,محمد حجت
3- www.sciencedirect.com/applied
4- www.nano.ir
5- www.sciencedirect.com/elsevier
پروژه مقایسه ی انتقال حرارت در رادیاتور اتومبیل با سیال آب و نانو سیال آب-اکسید آلومینیوم و محاسبه ی نرخ افزایش انتقال حرارت. doc