چکیده:
در پژوهش حاضر به صورت عددی جریان و انتقال حرارت حول دسته میکرولوله نامحدود با مقاطع مربعی و لوزی با شرایط مرزی حرارتی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر چیدمان مربعی و مثلثی نیز بر میزان انتقال حرارت مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور حصول اطمینان از روند حل عددی، نتایج بهدست آمده با نتایج ارائه شده در مراجع معتبر مقایسه شده و مطابقت خوبی ملاحظه شده است. نتایج بهدست آمده نشان میدهد استفاده از دسته میکرولوله نامحدود با مقطع لوزوی در آرایش مربعی بیشترین میزان انتقال حرارت را دارا میباشد.
فهرست
1 فصل اول:کلیات 1-
2 1-1- مقدمه
3 1-2- آشنایی با میکروکانالها
4 1-3- نحوه ساخت میکروکانال
4 1-3-1- نحوه انتشار پیوندی
5 1-3-2- میکرو-ماشینکاری
6 1-3-3- حک کاری شیمیایی
6 1-3-4- برجستهسازی
8 1-3-5- حککاری، مدلسازی و آبکاری
9 1-4- تاثیرات اندازه
9 1-4-1- نسبت بین نیروی سطحی و نیروی حجمی
9 1-4-2- نسبت بین وسائل و مقیاسهای طولی اصلی
10 1-5- دستهبندی میکروکانالها
11 1-6- طبقهبندی جریان در میکروکانال
13 1-7- انواع آرایه در مبدلهای حرارتی
15 فصل دوم: مرور ادبیات 2-
16 2-1- میکروکانال و نانوکانال
18 2-2- کاربردهای میکروکانالها
18 2-3- تقسیمبندی از نظر فیزیکی
19 2-4- میکرودسته لولهها
22 فصل سوم: جریان تک فاز گازی در میکرو کانالها 3-
23 3-1- ترقیق و اثرات دیوار در میکروکانال
23 3-2- فرضیات پیوستگی و تعادل ترمودینامیکی
26 3-3- دستهبندی بولتزمن
28 3-4- رژیمهای جریان گاز در میکروکانالها
29 3-4-1- مدل گاز کامل
31 3-4-2- رژیم جریان پیوسته
31 3-4-2-1- معادلات ناویر-استوکس تراکم پذیر
32 3-4-2-2- شرایط مرزی کلاسیک
33 3-4-3- رژیم جریان لغزشی
33 3-4-3-1- معادلات پیوسته NS-QGD-QHD
35 3-4-4- جریان گذار و جریان مولکولی آزاد
35 3-4-4-1- روابط بورنت
40 فصل چهارم:مدلسازی 4-
41 4-1-مقدمه
41 4-2- تشریح مسئله
42 4-2-1- هندسه مسئله
47 4-3- سرعت لغزشی پرش دمایی
47 4-4- معادلات حاکم
47 4-4-1- ویژگیهای هیدرودینامیکی
48 4-4-2- ویژگیهای گرمایی
50 4-4-3- پارامترهای جریان
52 فصل پنجم: ارائه و تحلیل نتایج 5-
53 5-1- مقدمه
53 5-2- بیان مسئله و شرایط بررسی شده
55 5-3- شبکهبندی و شرایط مرزی
57 5-4- روش حل عددی
58 5-5- اعتبارسنجی و صحت سنجی
60 5-6- نتایج به دست آمده
60 5-6-1- توزیع عدد ناسلت روی دسته لوله با آرایش مربعی در دمای ثابت دیواره
61 5-6-2- توزیع عدد ناسلت روی دسته لوله با آرایش مثلثی در دیواره با دمای ثابت
62 5-6-3- توزیع عدد ناسلت روی دسته لوله با آرایش مربعی در دیواره با شار ثابت
63 5-6-4-توزیع عدد ناسلت روی دسته لوله با آرایش مثلثی در شار ثابت دیواره
65 فصل ششم: نتیجهگیری و پیشنهادها 6-
66 6-1- نتایج
67 6-2- پیشنهادها
68 فصل هفتم: منابع 7-
فهرست جداول
صفحه عنوان
11 جدول 1-1- فهرست قطرهای هیدرولیکی[15
11 جدول 1-2- طبقهبندی کانالها بر حسب کوچکترین اندازه قطر
30 جدول 1-3- طول پویش آزاد،لزجت دینامیکی و سرعت برخورد برای مدلهای کلاسیک
54 جدول 5-1- بررسی تاثیر هندسه مقاطع لولهها و تاثیر لغزش و عدم لغزش
فهرست اشکال
صفحه عنوان
3 شکل 1-1-تراشهها در ابعاد میکرون با استفاده از روش تولید میکروماشینکاری
5 شکل 1-2- یک سطح مقطع از میکروکانال تولید شده به روش انتشار پیوندی
5 شکل 1-3- تصویر بزرگ شده روش میکروماشینکاری
6 شکل 1-4- نمونهای از فرآیند حککاری شیمیایی توسط غوطهوری در اسید
7 شکل 1-5- روش ساخت یک قطعه در لیتوگرافی سهبعدی
8 شکل 1-6- یک موجبر ساختهشده به روش لیگا
12 شکل 1-7- شکل(1-7)،آرایه مربعی (الف)و(ب)، آرایه مثلثی(پ)و(ت
24 شکل 3-1- وجود یک حجم نمونه (قسمت سایهزده شده) برای صحت فرض پیوستگی
28 شکل 3-2- ناحیههای مختلف جریان برحسب عدد نادسن
28 شکل 3-3- رژیمهای جریان گاز و مدلهای اصلی بر طبق عدد نادسن
43 شکل 4-1- ابعاد ترسیم هندسه
44 شکل 4-2- نمای دو بعدی
44 شکل 4-3- نمای سه بعدی
45 شکل 4-4- روش مشبندی در نرم افزار
46 شکل 4-5- نمای دو بعدی مشبندی
46 شکل 4-6- نمای سهبعدی مشبندی
56 شکل 5-1- شبکهبندی مساله حاضر
56 شکل 5-2- تغییرات عدد ناسلت متوسط در برابر تعداد المان
57 شکل 5-3- معیار همگرایی
58 شکل 5-4- نمودار همگرایی بر حسب تکرار
59 شکل 5-5- اعتبارسنجی نتایج عددی با مرجع[23]
60 شکل 5-6- توزیع عدد ناسلت موضعی لوله با دیواره دما ثابت با مقطع مربع-آرایش مربعی-بدون لغزش
60 شکل 5-7 توزیع عدد ناسلت موضعی لوله با دیواره دما ثابت با مقطع لوزی-آرایش مربعی-بدون لغزش
61 شکل 5-8 توزیع عدد ناسلت موضعی لوله با دیواره دما ثابت با مقطع مربع-آرایش مثلثی-بدون لغزش
62 شکل 5-9 توزیع عدد ناسلت موضعی لوله با دیواره شار ثابت با مقطع مربع-آرایش مربعی-بدون لغزش
62 شکل 5-10 توزیع عدد ناسلت موضعی لوله با دیواره شار ثابت با مقطع لوزی-آرایش مربعی-بدون لغزش
63 شکل 5-11 توزیع عدد ناسلت موضعی لوله با دیواره شار ثابت با مقطع مربع-آرایش مثلثی-بدون لغزش
64 شکل 5-13- کانتور سرعت
64 شکل 5-14- کانتور فشار
برچسب ها:
شبیهسازی جریان لغزشی آرام در جهت طولی میکرو دسته لولهها با مقطع مربع و لوزی