اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 34 |
| تعداد شماره‌ها | 1,331 |
| تعداد مقالات | 9,585 |
| تعداد مشاهده مقاله | 9,765,262 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,972,564 |
بهبود عملکرد مکانیکی و حرارتی میکرومبادله‌کن مایع-گاز با اشکال دیواره کسینوسی و ایرفویل NACA0012 با کاهش رسوب‌گیری | ||
| مکانیک سیالات و آیرودینامیک | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 30 شهریور 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| محسن رستمی1؛ احمدرضا رحمتی2؛ امیرحمزه فرج الهی* 3؛ جواد دلدارشیخی2 | ||
| 1دانشگاه امام علی | ||
| 2دانشگاه امام علی (ع) | ||
| 3دانشکده مهندسی، دانشگاه امام علی (ع) | ||
| تاریخ دریافت: 17 دی 1403، تاریخ بازنگری: 17 اسفند 1403، تاریخ پذیرش: 30 مرداد 1404 | ||
| چکیده | ||
| امروزه اهمیت استفاده از ابعاد ریز مانند میکرو و نانو روز به روز بیشتر شده و یکی از مزایای کاربرد ابعاد میکرو کاهش وزن کلی رادیاتور و نیز رسیدن نرخ تبادل حرارت بیشتر به نسبت ابعاد رایج در صنایع با فرایندهای خنک‌کاری به خصوص در تبادل حرارتی سیالات مایع و گاز می‌باشد. یکی از راهکارهای افزایش عملکرد انتقال حرارتی در میکروکانال‌ها، هندسه‌های جدید است که از میکروکانال موجی‌شکل کسینوسی استفاده شده سپس این هندسه بهبودیافته با دیواره ناهمسو با دو هندسه مواج دیواره همسو و دیواره با هندسه ایرفویل NACA0012 مقایسه شد. فرضیات مورد استفاده، جریان پایا و آرام و تراکم ناپذیر برای دسته معادلات است. ابعاد میکروکانال پژوهش 0/3*20*310 میلیمتر مکعب است. همچنین آب در دبی‌های مختلف از 1/5 تا 9 مترمکعب بر ساعت بصورت شرط مرزی معادل سرعت وارد شده و به محیط با شرایط مرزی خروجی فشار خارج می‌گردد و دیواره‌ها نیز شرط عدم لغزش سیال و انتقال حرارت جابجایی را از هوای سرد 300 کلوین اطراف تجربه می‌کنند. در رادیاتورهای با کانال‌های مواج میکرو در پژوهش حاضر به بهبود انتقال حرارت 200 تا 350 درصدی نسبت به ابعاد مینی‌کانال و نیز کاهش وزن 58 درصدی نسبت به رادیاتور مرجع پژوهش رسیده شد. مشاهده شد هندسه با دیواره ایرفویل 33 درصد بهبود حرارتی نسبت به هندسه دیواره همسو و 49 درصد بهبود عملکرد مکانیک سیالاتی نسبت به مواج ناهمسو داشت. همچنین جهت مطالعه رسوب‌گیری با مقایسه سرعت متوسط در فاصله 150 میکرومتری نزدیک دیواره میکروکانال مشاهده شد که 6/6 برابر بیشتر از دیواره مینی‌کانال بود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| میکرومبادله‌کن گرما؛ بهبود عملکرد؛ دیواره‌های مواج؛ دیواره‌های ایرفویل؛ رسوب‌گیری | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Increasing the Mechanical and Thermal Performance of Liquid-Gas Micro Heat Exchangers with Cosine-Shaped and NACA0012 Airfoil Wall Geometries and Fouling Reduction | ||
| نویسندگان [English] | ||
| mohsen rostami1؛ Ahmadreza Rahmati2؛ amirhamzeh farajollahi3؛ Javad Deldarsheikhi2 | ||
| 1Imam Ali University | ||
| 2Imam Ali University | ||
| 3Department of Engineering, Imam Ali University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The significance of employing micro- and nano-scale dimensions is increasingly recognized, with one key advantage being the reduction in overall radiator weight. This research primarily aims to investigate crucial dimensionless fluid flow parameters such as the friction factor and Nusselt number. These parameters are compared across various flow rates and geometries, ultimately identifying the geometry with the most favorable thermal performance. One approach to enhance heat transfer performance in microchannels involves novel geometries. In this study, a sinusoidal corrugated microchannel was employed. To improve heat transfer, geometric parameters such as wavelength, wave amplitude, and aperture height were investigated. Subsequently, this optimized geometry with misaligned walls was compared against both aligned-wall corrugated geometries and an airfoil-shaped geometry based on the NACA0012 profile. The analysis assumes steady, laminar, and incompressible flow conditions. The outlet was subjected to a pressure outlet boundary condition, and the walls experienced a no-slip condition and convective heat transfer from the surrounding 300 K cold air. In the corrugated microchannel radiators examined in this study, heat transfer enhancement of 200% to 350% was achieved compared to mini-channel dimensions, along with a 58% weight reduction compared to a reference radiator. The airfoil-shaped geometry exhibited a 33% improvement in thermal performance compared to the aligned-wall geometry and a 49% improvement in fluid-dynamic performance compared to the misaligned corrugated geometry. Furthermore, a study of fouling, comparing average velocities at a distance of 150 micrometers near the microchannel wall, revealed values 6.6 times higher than those observed in the mini-channel walls. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Micro Heat Exchanger, Performance Enhancement, Wavy Wall, Airfoil Wall, Fouling | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2 |
||