بررسي تجربي ساختار حرارتي و انتقال حرارت جابجايي از مجموعه پره هاي سوراخ دار با سوراخ هاي متقاطع

Experimental Investigation of Thermal Structure and Convection Heat Transfer from an Array of Perforated Fins with Cross-Openings

در اين مطالعه، سعي شده به كمك اندازه‌گيري تجربي، انتقال حرارت جابجايي از نوع جديدي از آرايه پره‌هاي سوراخ دار ارايه شود. با توجه به نتايج اين تحقيق، اطلاعات كاربردي در مورد ويژگي‌هاي حرارتي اين نوع پره‌ها استخراج و مي‌توان به طراحي پره‌ها با قابليت انتقال حرارت بالا رسيد. در اين تحقيق، اثر سوراخ‌هاي متقاطع براي اولين بار مورد بررسي قرار گرفته است. مقايسه ضريب انتقال حرارت جابجايي اين نوع پره ها با پره‌هاي بدون سوراخ و پره‌هاي سوراخ دار با سوراخ‌هاي طولي، بيانگر آن است كه اين آرايه از پره‌ها، داراي قابليت مناسب‌تري در دفع حرارت نسبت به طراحي‌هاي پيشين براي پره‌هاي سوراخ دار است. آرايش پره‌هاي حاضر، داراي ضريب انتقال حرارت جابجايي و كارايي بيشتر به ميزان50% نسبت به آرايش‌هاي پيشين است. مقايسه دماي سطح پره‌ها با تصويرگيري مادون قرمز، بيانگر بالاتر بودن دماي سطح پره مياني نسبت به پره‌هاي جانبي است؛ همچنين مي‌توان از نتايج تحقيق حاضر براي اعتبارسنجي حل عددي ميدان دما در اطراف پره هاي سوراخ دار استفاده كرد.

In this work, an attempt is made to study the convection heat transfer from a new type of perforated fins with cross-perforations using the experimental measurement. Using the experimental data, the thermal performance of such perforated fins is determined. Comparison of convection heat transfer from the present array of perforated fins with the previous studies on perforated fins illustrates a better heat transfer performance of the new arrangement and its higher convection heat transfer coefficient. Quantitatively, using the present fin arrangement increases the heat transfer coefficient and the fin effectiveness for about 50% with respect to the previous perforated arrangement. Comparison of the fin surface temperature measured by thermograph imager depicted a higher surface temperature for the middle fin. In addition, the present experimental data can be used to validate the numerical simulations of perforated fins.