تحقیق تبخیر آب توسط کنوکسیون آزاد در کانال عمودی شامل اثرات تشعشعی دیواره

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 تحقیق تبخیر آب توسط کنوکسیون آزاد در کانال عمودی شامل اثرات تشعشعی دیواره دارای ۵۲ صفحه می باشد و دارای تنظیمات و فهرست کامل در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق تبخیر آب توسط کنوکسیون آزاد در کانال عمودی شامل اثرات تشعشعی دیواره  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : توضیحات زیر بخشی از متن اصلی می باشد که بدون قالب و فرمت بندی کپی شده است

بخشی از فهرست مطالب پروژه تحقیق تبخیر آب توسط کنوکسیون آزاد در کانال عمودی شامل اثرات تشعشعی دیواره

چکیده :  
مقدمه  
فهرست نامها :  
علائم یونانی  
اندیس ها  
۲ تجزیه و تحلیل  
۳   نتایج و بحث  
۱۴ پیشرفت جریان و نواحی جرمی و حرارتی  
۳۴ اثر تشعشع صفحات  
نتایج اصلی به طور خلاصه در زیر ارائه شده اند :  
مراجع  

بخشی از منابع و مراجع پروژه تحقیق تبخیر آب توسط کنوکسیون آزاد در کانال عمودی شامل اثرات تشعشعی دیواره

۱      W.Aung و G. Worku ، جریان رشد یافته و برگشت جریان در یک کانال عمودی با دماهای غیر متقارن دیواره،
۲       ASME  J.Heat Transfer 108 (1986) 299-
۳.     
۴      W.Aung و Worku G. ، تئوری جابجایی ترکیبی کاملاً گسترش یافته شامل برگشت جریان،
۵        ASME  J.Heat Transfer 108 (1986) 485 –
۶      J.L.Peube , F.Penot , A.M.Dalbert Int.J.Heat Mass Transfer 24(9) (1981) 1463-
۷.      Y.D.Liu ,C.Prakash ، جریان ایجاد شده توسط شناوری در یک مجرای عمودی دایره وار باله دار از داخل . ASME  J.Heat Transfer 107 (1985)118-

۸.   L.Pera , B. Gebhart ، طبیعت جریان های جابجایی طبیعی عمودی حاصل شده از اثرات ترکیبی شناوری نفوذ جرمی و حرارتی ، Int.J.Heat Mass Transfer 14  (۱۹۷۱) ۲۰۲۵-
۹      ۱۹۷۹ , M.Vachon

۱۰. C.Y.Soong . W.M. Yan  ، انتقال جرم و حرارت جابجایی د طول یک صفح شیب دار گرم شده با تبخیر فیلمی . Int.J.Heat Mass Transfer 38(7) (1995) 1261-1269

۱۱. G.le Palec , M.Daguenet , M.Mammou  ، تحقیق عددی انتقال جرم و حرارت از یک صفحه صاف شیبدار با مناطق خشک و خیس .Int.J.Heat Mass Transfer  ۳۵(۹) (۱۹۹۲)۲۲۷۷-۲۲۸۷

W.M.Yan , T.F.Lin , Y.L.Tsay  سرمایش فیلم مایع ریزان در حین انتقال گرما و جرم
Int.J.Heat Multiphase Flow 16 (5) (1990) 853-865.
Y.kurosaki ، انتقال حرارت تشعشعی در یک جریان میان صفحات صاف موازی با خطای دمایی در دیواره ها Fifth International Heat Transfer Conference 1 (1974) 98-102

۱۵. V.Sernas , D.g.Briggs , J.R.carpenter ، تشعشع ترکیبی و جابجایی آزاد لامینار در حال گسترش میان صفحات صاف عمودی با گرمایش نامتقارن

ASME  J . HEAT Transfer 104 (1976) 501-
E.M.Sparrow, C.H.Liu، بر هم کنش جابجایی تشعشعی در یک کانال عمودی
Int.J.Heat Mass Transfer 23(1980) 1137-1146
۱۹۸۳. M.EL Yahyaoui
N.M.Ozisik ، انتقال تشعشع و بر هم کنش ها با هدایت و جابجایی،Wiley ، نیویورک ، ۱۹۷۳, P.574
Q.P.Choug،M.Akiyama، آنالیز عددی کنوکسیون آزاد با تشعشع سطحی در یک دیواره مربعی ،
Numerical Heat Transfer, Part  A  ۳۱(۱۹۹۷) ۴۱۹-۴۳۳

۲۳ M.Al Taleb , A.S.Mujumdar, M.Hasan  ، تبخیر لامینار از سطوح صاف به درون بخار حلال فوق گرم و غیر اشباع، Hemisphere (1986) 604- 616

چکیده

تحقیق حاضر شامل بررسی عددی انتقال حرارت و جرم توسط کنوکسیون طبیعی در طی تبخیر آب در یک کانال عمودی است که در ضمن یک شار ثابت جرم و همچنین اثرات انتقال گرمای تشعشعی بین صفحه ها انجام شده است . معادله های حاکم توسط روش تفاضل محدود به صورت عددی بررسی شده است . شرح حال پروفایل سرعت ، دما و رطوبت بیان شده است . اثر شرایط محیطی ، پهنای کانال و تشعشع دیواره ها همچنین در این تحقیق تجزیه و تحلیل شده است

مقدمه

۱تبخیر مایعات توسط کنوکسیون آزاد انجام می شود که با استفاده از نیروهای شناوری جرم و حرارت به وقوع می پیوندد که مکرراً در فرآیندهای مهندسی و محیط طبیعی با آن برخورد شده است . انتشار همزمان گرمای سوخت و سازی و تعرق در هنگام کنترل دمای بدن ما یک مثال از چنین جریانی است . تقطیر ترکیبات فرار حاصل از یک اختلاط با غیر فرارها یکی دیگر از کاربردهای صنعتی است که فرآیند انتقال گرما را با جرم ترکیب کرده اند . جریان های جابجایی طبیعی پایدار توسط نیروی شناوری انتشار گرما در مجراهای عمودی به وجود می آیند که به طور مفصل بررسی شده اند . آنگ (Aung) و ورکو (Worku)  برگشت جریان در یک کانال عمودی با دمای غیر یکنواخت دیواره را مورد مطالعه قرار داده اند . این تحقیق نشان داده است وقتی دماهای دیواره نامتعادل هستند، یک حالت گذرای برگشتی اتفاق می افتد . اگر بزرگی نیروی شناوری ( کمیت  ) از یک آستانه معین بالاتر رود

 

بخشی از فهرست مطالب پروژه تحقیق تبخیر آب توسط کنوکسیون آزاد در کانال عمودی شامل اثرات تشعشعی دیواره

C   کسر جرمی بخار آب

Cp  گرمای ویژه (JKg ^-۱ K^-۱)

Cpa   گرمای ویژه برای هوا

Cpv  گرمای ویژه برای بخار آب

d   نصف پهنای کانال (m)

D   نفوذ جرمی (m^۲s^-۱)

e   گسیلندگی صفحات

F _i®k  ضریب دید پخشی میان مناطق بسیار کوچک i  و k

g   شتاب جزئی (ms^-۲)

Gr_M  عددگراشف )^۲/(gqH^۴

H   طول کانال (m)

i   عدد نشانگر نقطه در شبکه در جهت جریان

I   عدد بالایی نشانگر نقطه در شبکه در جهت X

j   عدد نشانگر نقطه در شبکه در جهت عرضی

J   عدد بالایی نشانگر نقطه در شبکه در جهت y

L_v  گرمای نهان تبخیر  (J Kg ^-۱)

  جریان جرمی تبخیری    (kgs^-۱m^-۲)

Ma جرم مولکولی هوا  (kg mol^-۱)

M_v  جرم مولی بخار((kg mol^-۱

Nus  عدد ناسلت دو وجهی برای انتقال گرمای محسوس

(-x(T/y_y=2d)۱/T(x,2d)-T_۰­)

O_۱ ورودی بالای کانال

O_۲ ورودی پایین کانال

     pفشارهوای مرطوب در کانال  (Nm^-۲)

  P فشار دینامیک  (Nm^-۲)

p_v  فشار جزئی بخار (Nm^-۲)

p_vs  فشار جزئی بخار اشباع (Nm^-۲)

    p_۰فشار محیط (Nm^-۲)

q  شار گرمایی خارجی (q=q_۱+q_۲) (Wm^-۲)

q_l  شار گرمایی نهان دو وجهی(Wm^-۲)

q_۰  رادیو سیتی صفحه(Wm^-۲)

q_r    شار گرمایی تشعشعی کلی محلی که صفحات را ترک می کند (Wm^-۲)

q_s   شار گرمایی محسوس دو وجهی(Wm^-۲)

T  دمای مطلق(K)

u  سرعت محوری(ms^-۱)

سرعت عرضی(ms^-۱)

wرطوبت نسبی(%)(p_v/p_vs)

x مختصات محوری(m)

y مختصات عرضی (m)

علائم یونانی

  ضریب حجمی توسعه گرمایی(k^-۱)  T)_p,c)(-۱/(/

 ضریب حجمی توسعه با کسر جرمیc)_p,T) (-۱/(/

 هدایت حرارتی سیال (Wm^-۱K^-۱)

 ویسکوزیته دینامیک سیال (Kg m^-۱s^-۱)

 دانسیته سیال (Kg m^-۳)

اندیس ها

    ۱در صفحه مرطوب

۲  در صفحه خشک

۳  در شرایط محیط

اثرات نفوذ جرم برروی جریان کنوکسیون گرمای طبیعی به طور گسترده برای صفحات عمودی ، افقی و اخیراً شیب دار بررسی شده است . یان (Yan) و سونگ (Soong) به صورت عددی تبخیر آب در طول یک صفحه گرمایی شیب دار را بررسی کرده اند . تاثیرات زاویه شیب ، شار گرمایی دیواره ، ضخامت فیلم درونی و سرعت جریان آزاد نجار روی انتقال ممنتوم ، گرما و جرم در سیستم توضیح داده شده است .مامو ( Mammou) یک تحقیق عددی برای انتقال گرما و جرم لامینار از یک صفحه صاف شیب دار با یک ناحیه خشک جا داده شده بین دو ناحیه مرطوب ارائه داده است

آن ها اینگونه به نتیجه رسیده اند که زاویه شیب تاثیر کمی برروی اعداد ناسلت و شروود  محلی دارد . از طرف دیگر پروفایل های سرعت ، دما و غلظت بخار با درازای ناحیه خشک تاثیر به سزایی دارند . یک تجزیه و تحلیل با جزئیات عددی برای گرمای لایه ای و انتقال جرم در هوا برروی یک فیلم مایع ریزان با تعدادی اندازه گیری تجربی توسط تی سی (Tsay) به انجام رسیده است . نتایج آن ها نشان می دهد که خنک کردن فیلم مایع اساساً توسط انتقال گرمای نهان انجام شده است که با تبخیر فیلم مایع در ارتباط است . Tsay متوجه شد که جریان برگشتی در قسمت های مشخصی از جریان ممکن است نتیجه بخش باشد البته زمانی که دمای درونی مایع از دمای محیط بسیار بیشتر باشد، با یک تحقیق نسبتاً کوچک بروی سیستم های جریان داخلی ، چنگ (chang) یک تجزیه و تحلیل برای بررسی اثرات نفوذ همزمان گرما و جرم برروی مطالعه پیشرفت سرعت ، دما و غلظت در جریان کنوکسیون طبیعی مخلوط بخار آب و هوا در یک لوله عمودی محدود انجام داده است  برای مطالعه بالا بردن انتقال گرما در ضمن نفوذ جرم زمانی که نیروهای شناوری در جهت یکسان هستند و کاهش انتقال گرما هنگامی که در جهت مخالف هستند توجه ویژه ای شده است

موضوع گسترش کنوکسیون آزاد در یک کانال عمودی با یک نیروی شناوری معکوس توسط Lee مطالعه شده است . صفحه های کانال در سطحی با دمای یکنواخت حفظ شده بودند، که دمایش بیشتر از دمای محیط بود زمانی که یک گاز سنگین در میان صفحه متخلخلی آشکار شده بود . نتایج مشاهده شده اثرات نیروهای شناوری مخالف را روی پروفایل محوری سرعت روشن کرد . تطابق تقریبی میان پروفایلهای اندازه گیری دما و ادغام با پیشگویی های تئوریکی به وجود آمد . یان (Yan) و لین  (Lin) یک تجزیه و تحلیل عددی برای بررسی اثرات نهان انتقال گرما ، در ارتباط با تبخیر یک فیلم مایع محدود روی دیوار کانال ، در هنگام انتقال گرمای جابه جایی و انتقال جرم ارائه کرده اند . تاثیرات دمای سیستم و نرخ جریان مایع روی انتقال ممنتوم ، گرما و جرم در هر دوی فیلم مایع و جریان گاز با جزئیات مطالعه شده است . yan و lin مشاهده کردند که تصور یک ضخامت زیاد برای فیلم نازک یک شرط محدود کننده است و فقط برای سیستمی معتبر است که نرخ جریان جرمی مایع کمی داشته باشد . اثرات انتقال گرمای تشعشعی در کانال ها به صورت گسترده بررسی شده است مخصوصاً برای کنوکسیون اجباری بدون انتقال جرم . تعدادی از این مطالعات دربار سیالاتی است که در فرآیند تشعشع شرکت داشته اند . lin و sparrow یک مطالعه تئوریکی برای تعیین اثر تشعشع صفحات به عنوان جسم سیاه روی گرمای جابجایی سیال اجرا کردند که به عنوان یک واسطه انفرادی به حساب می آید . وقتی که یکی از دیواره های کانال گرم می شود. آن ها دریافتند که تبادل تشعشع سبب می شود که گرمای جابجایی بین دو دیوار تقسیم شود.فعل و انفعال کنوکسیون طبیعی با تشعشع گرمایی سطوح خاکستری در محفظه ای بسته و مربع شکل که با هوا پر شده است ، به صورت عددی توسط chong , Akiyama بررسی شده است . همه دیواره ها گسیلند خاکستری و بازتابند تشعشع می باشند . مشخص شد که حضور تشعشع صفحه ای عدد ناسلت جابجایی را تغییر می دهد و مقدار متوسط ناسلت تشعشع به سرعت با افزایش گسیلندگی بیشتر می گردد. از این نوشته اینگونه نتیجه گیری می شود که بعلت پیچیدگی وابستگی بین انتقال ممنتوم ، گرما و جرم در جریان ، فرضیات ساده کننده ای که از تحقیقات تئوریکی اولیه حاصل شده ، استفاده می شود

فیلم مایع بسیار نازک فرض می شود . با این فرض ، انتقال در فیلم مایع با شرایط مرزی جریان گازی بررسی می شود 
تقریب های لایه مرزی معمولاً استفاده می شوند . بنابراین موقعیت هایی که در جریان برگشتی روی می دهد قبلاً با جزئیات بررسی نشده است . یک تجزیه و تحلیل پیچیده تر از جریان بایستی انجام شود
استفاده از تقریب Boussinesq (مشخصات ترموفیزیکی ثابت جز برای دانسیته در بحث شناوری و خطی سازی تنوع نیروی شتاوری با دما و غلظت ) . زمانی که سیستم در دمای بالا عمل می کند، این تقریب نامناسب می شود . همچنین لحاظ کردن شرایط انتقال گرمای تشعشعی مهم است
دیگر اینکه شرایط مرزی دمایی معمولاً برای شرایط دمای ثابت دیواره لحاظ می شود . تنها تحقیقات کمی به مسئله ترکیب انتقال حرارت و جرم در صفحه ها پرداخته بودند ، جایی که دیواره های کانال در فلاکس های حرارتی مقرری حفظ می شوند
اثرات تعدادی از پارامترهای مستقل بر خصوصیات انتقال جرم و حرارت توسط نویسنده های متفاوتی بررسی شده است، به عنوان مثال نرخ جریان سیال ، دمای دیواره و دمای محیط . سایرین به طور خلاصه یا حتی به انداز شرایط فشار محیطی ، رفتار تشعشعی صفحات را مطالعه نکرده اند

۲ تجزیه و تحلیل

تحقیق حاضر با یک مطالعه عددی راجع به انتقال همزمان جرم و حرارت توسط کنوکسیون طبیعی که توسط دو نیروی شناوری در یک کانال عمودی سر و کار دارد که در آن تقابل انتقال حرارت جابجایی و تشعشع وجود دارد . کانال مورد بررسی از دو صفحه موازی تشکیل شده است که به طور یکنواخت توسط فلاکس های فشرده ای گرم می شوند . صفحه اول (y=0) توسط یک فیلم بسیار نازک آب خیس می شود بنابراین می تواند به عنوان یک شرط مرزی برای انتقال جرم و حرارت لحاظ شود.  دومی ( y= 2d) خشک است . ( شکل ۱) . برای یک شار گرمای داده شده ، هوای مرطوب محیط توسط نیروهای شناوری گرمایی و شناوری انحلال (Solutal buoyancy) به داخل کانال کشیده می شود . زمانیکه دمای دیواه خشک از هوا بیشتر باشد، نیروهای شناوری نزدیک این صفحه به طرف بالا عمل می کنند و جریان گاز در این جهت رانده می شود . برای هوای داخل دیوار مرطوب ، به علت نامشخص بودن توزیع دما در طول دیواره ، پیشگویی جهت جریان کاملاً پیچیده است و به شرایط دیواره و محیط بستگی دارد. برای یک شار حرارتی اجباری بزرگ تر ، دمای دیوار مرطوب بیشتر از آن است که در محیط باشد و سیال در ناحیه مرزی ، همانطور که اشاره شد ، به طرف بالا حرکت داده می شود ، در حالیکه برای شار حرارتی کمتر ، تبخیر آب مقدار زیادی از انرژی حین انتقال پنهان آن را جذب می کند. قسمتی از این انرژی توسط منبع گرمایی تامین  می شود . قسمت دیگر توسط جریان گاز در طی افت محسوس گرما تامین می شود و سبب خنک کردن سیال داخل دیواره می گردد

 دراین قسمت نیروی شناوری گرمایی به طرف پایین عمل می کند و سرعت ناحیه نزدیک به مرز را کاهش می دهد . برای شار گرمایی کمتر و دمای محیط بیشتر یک جریان برگشتی می تواند نزدیک دیواره مرطوب تولید شود . در این شرایط ما نیاز به حل کامل معادله ناویراستوکس برای دانستن ناحیه سرعت در کانال داریم

در این مطالعه ، تنهابه قسمتی که نتیجه نیروهای شناوری است و در جهت بالا عمل می کند پرداخته می شود . جریان اجباری داخل کانال به عنوان جریان پایدار دو جهتی در نظر گرفته می شود . تقریب های لایه مرزی لامینار به حساب می آیند . فشردگی در نیروی شناوری به عنوان یک تابع خطی با دما و غلظت فرض می شود . هدایت گرمایی ، ویسکوزیته دینامیک و نفوذ جرم به عنوان متغیر در نظر گرفته می شوند و اثرات متقابل نفوذ جرم و انتقال گرما مورد توجه قرار نمی گیرند

برای انتقال تشعشع ، فرضیات زیر در گرفته می شود :