مطالعه تجربی تاثیر ضریب نفوذپذیری محیط متخلخل روی انتقال حرارت و افت فشار با روش پاسخ سطح

هدف از انجام این پژوهش، تعیین روابط همبستگی داده‌های تجربی انتقال حرارت و افت فشار جریان سیال داخل لوله با ضریب نفوذپذیری محیط متخلخل با استفاده از روش پاسخ سطح است. در این پژوهش، از گلوله‌های آهنی با قطرهای 2.93، 4.74 و 6.97 میلی‌متری برای ایجاد محیط متخلخل در داخل لوله‌ی مسی با قطر داخلی 2 سانتی‌متر و طول 1 متر استفاده‌شده است. مطالعه حاضر در حالت‌ پایا و در رژیم جریان گذرا و مغشوش و برای شرایط مرزی شار حرارتی ثابت انجام‌گرفته است. روابط همبستگی و بهینه‌سازی داده‌های تجربی با روش پاسخ سطح موردبررسی قرارگرفته است. نتایج نشان می‌دهد که نرخ انتقال حرارت و افت فشار جریان سیال داخل لوله با افزایش ضریب نفوذپذیری محیط متخلخل و عدد رینولدز افزایش می‌یابد، اما تاثیر ضریب نفوذپذیری نسبت به عدد رینولدز بیشتر است. همچنین نتایج بهینه‌سازی داده‌های تجربی به‌منظور افزایش انتقال حرارت و کاهش افت فشار جریان سیال نشان می‌دهد که محیط متخلخل با ضریب نفوذپذیری (8-)^10×3.56 متر مربع، بهترین عملکرد حرارتی را دارا است.

Experimental study of the porous media permeability coefficient effect on heat transfer and pressure drop by response surface methodology

The purpose of this study was to determine the correlation relationships between the experimental data of heat transfer and pressure drop of fluid flow inside the pipe with the permeability coefficient of the porous medium using the response surface methodology (RSM). In order to create porous medium in this research iron bullets with 2.93, 4.74 and 6.97 (mm) diameters has been used in test tube. Test tube made of copper with an inner diameter of 2 cm and has 1meter length. This experiment is done in steady state, transient and turbulent flow regime (2589< Re