بررسي تحليلي تقريبي انتقال حرارت با جا به جايي آزاد در لوله قائم مدور

در این تحقیق، به حل تقریبی معادله انتقال حرارت جابجایی آزاد در یك لوله عمودی بلند برای جریان كاملا توسعه یافته هوا با روش تحلیلی پرداخته شده است. دیواره لوله تحت شار حرارتی ثابت قرار دارد. دمای ورودی لوله یكنواخت فرض شده است و خروجی آن نیز با محیط هم دما می باشد. هدف از این مطالعه، حل تحلیلی معادله های اندازه حركت و انرژی و به دست آوردن پروفیل سرعت و دما و نیز محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجایی است. تاثیر تغییر پارامترهای مؤثر جریان بر پروفیل سرعت و دمای هوا نیز در این تحقیق بررسی گردید. نتایج این بررسی نشان داد كه برای افزایش سرعت و همچنین كنترل میزان افزایش دمای هوا در داخل لوله، بهترین گزینه افزایش قطر لوله است. همچنین با بررسی تغییرات پروفیل دمای هوا بر حسب شار حرارتی ثابت در دیواره نشان داده شد كه می توان با عایق كردن دیواره لوله عمودی شرایط دمایی مناسب تری در داخل آن فراهم كرد و از افزایش بیش از حد دمای هوا در داخل لوله، كه ممكن است موجب آسیب رسیدن به جداره داخلی آن شود، جلوگیری كرد.