مقاله ترجمه شده درباره انتقال حرارت جریان مجرای مربعی از طریق لوله گسسته درون خطی V شکل – سال 2011
مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
مطالعه عددی انتقال حرارت جریان مجرای مربعی از طریق لوله گسسته درون خطی V شکل
عنوان انگلیسی مقاله:
Numerical heat transfer study of turbulent square-duct flow through inline V-shaped discrete ribs
کلمات کلیدی مقاله:
جریان تناوبی، مجرای میدان، جریان متلاطم، انتقال حرارت، دنده V-گسسته
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی مکانیک
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
مکانیک سیالات
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. پیکربندی جریان
3.مدلسازی ریاضی
3.1. استقلال شبکه
3.2. شرایط مرزی
4. نتایج و مباحث
4.1. اعتبار سنجی
4.2. شرایط دوره ای کاملا توسعه یافته
4.3. اثر ضخامت لوله
4.4. ساختار جریان لوله نازک
4.5. اثر نسبت انسداد، BR
5. نتیجه گیری
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
A numerical work has been conducted to examine turbulent periodic flow and heat transfer characteristics in a three dimensional square-duct with inline 60° V-shaped discrete thin ribs placed on two opposite heated walls. The isothermal-flux condition is applied only to the upper and lower duct walls while the two sidewalls are insulated, similar to internal passage cooling of gas turbine blades. The computations are based on the finite volume method with the SIMPLE algorithm for handling the pressure–velocity coupling. Air is the working fluid with the flow rate in terms of Reynolds numbers ranging from 10,000 to 25,000. The numerical result is validated with available square-rib measured data and found to agree well with measurement. The computation reveals that the ribbed duct flow is fully developed periodic flow and heat transfer profiles at about x/D=7–11 downstream of the inlet. Effects of different rib height to duct diameter ratios, BR, on thermal characteristics for a periodic ribbed duct flow are investigated. It is found that a pair of counter-rotating vortices (P-vortex) caused by the rib can induce impingement/attachment flows on the walls leading to greater increase in heat transfer over the test duct. In addition, the rise of BR values leads to the increase in heat transfer and friction loss. The maximum thermal performance is around 1.8 for the rib with BR=0.0725 where the heat transfer rate is about 4.0 times above the smooth duct at lower Reynolds number.
چکیده
یک کار عددی به بررسی جریان دوره ای و ویژگی های انتقال حرارت در سه مجرای مربعی با لوله خطی V شکل 60 درجه نازک گسسته که در دو دیوار گرم مخالف قرار داده شدند انجام گرفته است. شرایط همدما شار تنها در دیوار مجرای فوقانی و تحتانی اعمال شده در حالی که دو دیواره عایق هستند، که مشابه خنک کننده داخلی پره های توربین گاز می باشد. محاسبات در روش حجم محدود با الگوریتم ساده ای برای کنترل سرعت فشار است. هوای سیال با سرعت جریان در شرایط اعداد رینولدز مختلف از 10000 تا 25000 می باشد. نتیجه عددی با داده های مربعی اندازه گیری شده معتبر است و با اندازه گیری ها به خوبی تطابق دارد. محاسبه نشان می دهد که جریان مجرای آجدار به طور کامل جریان تناوبی می باشد و پروفیل انتقال حرارت در حدود X / D=7-11 می باشد. اثر ارتفاع های مختلف لوله به نسبت قطر کانال، BR، در ویژگی های حرارتی برای یک مجرای آجدار دوره ای مورد بررسی قرار گرفت. این نشان داد که یک جفت گرداب ضد چرخش ( (P ناشی از لوله می تواند باعث القاء گیرافتادگی جریان بر روی دیوار شود که منجر به افزایش بیشتری در انتقال حرارت در مجرای آزمون می شود. علاوه بر این، افزایش مقدار BR منجر به افزایش انتقال حرارت و کاهش اصطکاک می شود. عملکرد حرارتی در حدود 1.8 برای لوله با BR = 0.0725 است که در آن نرخ انتقال حرارت حدود 4.0 برابر مجرای صاف در عدد رینولدز پایین می باشد.
