|
|
|
|
بررسی تحلیلی اثر شدت عدم تعادل حرارتی محلی در فوم‌های متخلخل
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
عبداللهی پور آرمین ,امینیان جواد
|
|
منبع
|
مهندسي مكانيك شريف - 1398 - دوره : 35-3 - شماره : 2 - صفحه:23 -32
|
|
|
|
|
چکیده
|
مطالعه‌ی جریان سیال و انتقال حرارت درون فوم‌های متخلخل با استفاده از دو مدل تعادل حرارتی محلی (lte) و عدم تعادل حرارتی محلی (ltne) صورت می‌گیرد. در این نوشتار با تعریف انحراف ناسلت بین دو مدل lte و ltne شرایطی که در آن اثر ltne قابل توجه است تعیین شده است. درواقع با استفاده از این تحلیل کاربر می‌تواند با توجه به خواص هندسیفوم مورد نظر مانند تخلخل، چگالی حفرات و هدایت حرارتی فوم و شرایط عملیاتی مانند سرعت و هدایت حرارتی سیال، مدل مناسب برای انتقال حرارت در فوم را انتخاب کند. نتایج نشان می‌دهد که اثر ltne در تخلخل و چگالی حفرات پایین و هدایت حرارتی بالای فوم (فوم‌های فلزی نسبت به سرامیکی) و در سرعت‌ها و هدایت حرارتی پایین سیال بیشتر اهمیت دارد. همچنین، در میان پارامترهای مذکور، اثر «هدایت حرارتی فوم» بر شدت عدم تعادل حرارتی محلی بیشینه است.
|
|
کلیدواژه
|
فوم متخلخل، عملکرد حرارتی، حل تحلیلی، تعادل حرارتی محلی، شدت عدم تعادل حرارتی محلی
|
|
آدرس
|
دنشگاه شهید بهشتی, دانشکده ی مهندسی مکانیک و انرژی, ایران, دانشگاه شهید بهشتی, دانشکده ی مهندسی مکانیک و انرژی, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
j_aminian@sbu.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ANALYTICAL STUDY OF THE EFFECT OF LOCAL THERMAL NONEQUILIBRIUM INTENSITY IN POROUS FOAMS
|
|
|
|
|
Authors
|
Abdollahipour A. ,Aminian J.
|
|
Abstract
|
As a kind of compact heat transfer media, opencell foams offer a combination of advantages that include high porosity, high surface density, low pressure drop, and longterm service, making them well suited for advanced heat recovery applications. The study of fluid flow and heat transfer in porous foams is generally carried out using two models, namely the Local Thermal Equilibrium (LTE) and the Local Thermal nonEquilibrium (LTNE). The LTE model assumes no temperature difference between the local fluid and solid struts. However, when there is a significant temperature difference between solid and fluid phases, then the local phases must be treated individually by the LTNE model. The LTNE model is more difficult to apply because of more information required on the interfacial heat transfer coefficient, which is usually obtained through experimental investigations. In this study, by defining Nusselt deviation obtained by the LTE and LTNE models, operational and geometrical conditions in which the effect of LTNE model is significant are determined. As a matter of fact, based on this analysis, one can choose a suitable model for heat transfer analysis in porous opencell foams based on the solid foam properties (such as porosity, pore density, and thermal conductivity of the foam) and the desired operating conditions (such as fluid velocity, pipe diameter, and thermal conductivity of the fluid). Results show that among the properties of porous foams, lower pore density and higher thermal conductivity (metallic foams against the ceramic foams) have the greatest impact on the importance of the LTNE model. From the viewpoint of flow operating conditions, the lower flow velocity, smaller pipe diameter, and lower thermal conductivity of the fluid increase the importance of the LTNE model in heat transfer analysis of porous foams. Among the parameters mentioned above, thermal conductivity of porous foam has the greatest impact on the local thermal nonequilibrium intensity.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|