عنوان مقاله :
بررسي انتقال گرماي جابه‌جايي اجباري از سيلندرهاي بيضوي دوار
عنوان به زبان ديگر :
Investigation of Forced Convective Heat Transfer around Rotating Elliptic Cylinders
پديد آورندگان :
سكاكي، ميلاد دانشگاه محقق اردبيلي - دانشكده فني و مهندسي، اردبيل، ايران , وجدي، محمد دانشگاه محقق اردبيلي - دانشكده فني و مهندسي، اردبيل، ايران , نجفي ارشادي، ميثم دانشگاه محقق اردبيلي - دانشكده فني و مهندسي، اردبيل، ايران , صادق مغانلو، فرهاد دانشگاه محقق اردبيلي - دانشكده فني و مهندسي، اردبيل، ايران
كليدواژه :
انتقال گرماي جابه‌جايي , سيلندر بيضوي دوار , عدد ناسلت , روش المان محدود , تحليل عددي , آهنگ انتقال گرما
چكيده فارسي :
در اين تحقيق انتقال گرماي جابه‌جايي از سيلندرهاي دوار مورد بررسي قرار گرفته است. سيلندرها از نوع بيضوي با نسبت قطرهاي 0625/0، 5/0 و 1 با آهنگ چرخش 5/0، 1 و 5/1 مي‌باشند. معادلات حاكم شامل پيوستگي، مومنتم و انرژي با روش‌هاي عددي حل و خطوط جريان، بردارهاي سرعت و كانتور دما استخراج شده است. تحليل عددي براي رينولدز ثابت در محدوده جريان لايه اي با روش المان محدود توسط نرم افزار تجاري Comsol صورت گرفته است. براي شبيه‌سازي جريان چرخشي حول سيلندر، ناحيه‌ي حل به دو ناحيه‌ي چرخشي و ثابت تقسيم و به يكديگر كوپل گرديد. با تغيير آهنگ چرخش، ميزان انتقال گرما و خطوط جريان در هر يك از حالات ارائه شده است. جريان به صورت ناپايا تحليل شده كه لحظه‌ي شروع تحليل برابر با شروع ناگهاني سيلندر به چرخش است. نتايج نشانگر افزايش انتقال گرما در تمامي نسبت قطرها با افزايش نسبت چرخش است. در نسبت چرخش بالاتر گردابه‌ها در مسير دوران ديواره‌ي جامد بالاجبار حذف شده و سريعا به لبه‌ي سيلندر منتقل مي‌گردند. از نظر نسبت انتقال گرما به نيروي پسآ، بهترين حالت استوانه‌ي دوار است.
چكيده لاتين :
In this research, convective heat transfer in a flow over rotating elliptic cylinders with various axis ratios and rotation rates is investigated numerically. The governing equations including continuity, momentum and energy equations are solved by numerical finite element method. The rotating cylinder was assumed at a constant temperature and heat dissipation to the flow was defined. Numerical analysis was performed by means of COMSOL Multiphysics software. Two domains were defined in the geometry, the rotating one with constant velocity and the second one was assumed to be stationary and the domains are paired to each other. The heat transfer rate and streamlines are obtained for all cases. The unsteady flow is studied when the cylinder starts to rotate suddenly. The results indicate an increase in heat transfer by increasing the rotational ratio. In the higher rotational ratios, the vortices in rotational path of the solid wall are removed and immediately transferred to the edge of the cylinder. In terms of the ratio of heat transfer to drag force, rotating cylinder with axis ratio of unity is the best one.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
