دانلود ترجمه مقاله مطالعه ارتقای انتقال حرارت جهت تبادلگر حرارتی گاز – مجله الزویر

• بخشی از ترجمه:

چکیده
تحقیق تجربی و عددی حاضر اثر مواد متخلخل فلزی وارد شده در لوله را بر روی میزان انتقال حرارت بررسی می ‌کند. این لوله تحت جریان گرمایی ثابت و یکنواختی قرار می گیرد. اثر تخلخل، قطر ماده متخلخل و هدایت حرارتی، به علاوه عدد رینولد بر روی نرخ انتقال حرارت و افت فشار بررسی شده اند. نتایج بدست آمده با حالت جریان خالص مقایسه شد که در آن از هیچ ماده متخلخلی استفاده نشده بود. نتایج بدست آمده حاکی از این بود که می توان میزان انتقال حرارت بالا را با استفاده از مغزی های متخلخل بدست آورد که البته باعث افت فشار قابل توجهی می شوند. همچنین نشان داده شده است که در هنگام استفاده از مغزی متخلخل، برای شبیه ‌سازی دقیق انتقال حرارت باید هدایت حرارتی مؤثر مغزی را به دقت بررسی نمود.
-مقدمه
استفاده از مواد متخلخل مختلف در انتقال حرارت همرفت اجباری به طور وسیعی مورد بررسی قرار گرفته است و این به خاطر پتانسیل کاربردهای مهندسی وسیعی است که این مواد دارند، کاربردهایی چون سرمایش الکترونیکی، فرآیندهای خشک کننده، مبدل های حرارتی زمینه جامد، لوله ی حرارتی، انبار غلات، بازیافت پیشرفته ی مخازن نفتی و …
النمیر و الکام [١] مسئله ی جریان همرفت اجباری گذرا را در یک حلقه ی هم مرکز بررسی کردند که به صورت جزئی با زیرلایه‌های متخلخلی پر شده که بر روی استوانه ی داخلی یا خارجی قرار گرفته بودند. افزایش تا ١٢ برابر در عدد ناسلت (Nu) در مقایسه با حالت حلقه بدون تخلخل گزارش شد و در حالتی که زیرلایه‌ی متخلخل در استوانه ی داخلی قرار داده شده بود عملکرد حرارتی بهبود یافت. بر اساس نتایج بدست آمده از الکام و النیمر [٢] نیز عملکرد حرارتی یک مبدل حرارتی لوله ی هم مرکز رایج مورد بررسی قرار گرفت که در آن زیرلایه های متخلخل در هر دو طرف استوانه ی داخلی قرار داده شده بودند. نتایج عددی بدست آمده نشان داد که زیرلایه‌های متخلخل با ضخامت بهینه، حداکثر بهبود را در عملکرد حرارتی مبدل حرارتی فراهم آوردند و افزایش متوسطی نیز در توان پمپاژ ایجاد نمودند. اخیراً محمد [٣] افزایش انتقال حرارتی برای جریان در لوله یا کانال هایی که به صورت جزئی یا کامل با ماده ی متخلخل در مرکز کانال پر شده بودند را با روش عددی مورد مطالعه قرار داد.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

Abstract

The present experimental and numerical work investigates the effect of metallic porous materials, inserted in a pipe, on the rate of heat transfer. The pipe is subjected to a constant and uniform heat flux. The effects of porosity, porous material diameter and thermal conductivity as well as Reynolds number on the heat transfer rate and pressure drop are investigated. The results are compared with the clear flow case where no porous material was used. The results obtained lead to the conclusion that higher heat transfer rates can be achieved using porous inserts at the expense of a reasonable pressure drop. Also, it is shown that for an accurate simulation of heat transfer when a porous insert is employed its effective thermal conductivity should be carefully evaluated.

Introduction

The employment of different types of porous materials in forced convection heat transfer has been extensively studied due to the wide range of potential engineering applications such as electronic cooling, drying processes, solid matrix heat exchangers, heat pipe, grain storage, enhanced recovery of petroleum reservoirs, etc. Al-Nimr and Alkam [1] numerically investigated the problem of transient forced convection flow in a concentric annuli partially filled with porous substrates located either on the inner or the outer cylinder. An increase of up to 12 times in the Nu number was reported in comparison with the clear annuli case and the superiority in thermal performance of the case when the porous substrate was emplaced to the inner cylinder was outlined. Based on the results obtained, Alkam and Al-Nimr [2] further investigated the thermal performance of a conventional concentric tube heat exchanger by emplacing porous substrates on both sides of the inner cylinder. Numerical results obtained showed that porous substrates of optimum thicknesses yield the maximum improvement in the heat exchanger performance with moderate increase in the pumping power. Recently, Mohamad [3] numerically investigated the heat transfer augmentation for flow in a pipe or a channel partially or fully filled with porous material emplaced at the core of the channel.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله