آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,116 |
| تعداد مقالات | 13,678 |
| تعداد مشاهده مقاله | 48,554,685 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 12,304,479 |
مطالعه برخورد قطره نانوسیال آب- سیلیکا به سطح داغ با استفاده از مدل تک فازی | ||
| مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
| مقاله 16، دوره 49، شماره 3، آبان 1398، صفحه 137-146 اصل مقاله (2.29 MB) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
مرتضی دیلمی1؛ سید پدرام پورنادری  2
| ||
| 1کارشناس ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران | ||
| 2استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران | ||
| چکیده | ||
| یکی از فرایندهای بسیار مهم خنککاری در صنایع، خنککاری از طریق اسپری قطرات میباشد. در این پژوهش، برخورد قطره نانوسیال آب- سیلیکا به سطح داغ در رژیم جوشش لایهای مطالعه میشود. معادلات حاکم، شامل معادلات پیوستگی، مومنتم و انرژی در حالت تراکم ناپذیر میباشند. برای اعمال اثر نانوذرات از مدل تکفازی استفاده میشود. از روش سطح تراز برای ردیابی سطح مشترک و از روش سیال مجازی، برای اعمال ناپیوستگیها روی سطح مشترک استفاده میشود. اثر افزودن نانوذرات و نیز اثر سرعت برخورد قطره روی زمان تماس قطره با سطح، میزان پخش شدن قطره و میزان دفع حرارت از سطح داغ بررسی میشود. افزایش سرعت برخورد منجر به افزایش پخش شدن قطره و آهنگ انتقال گرما میشود. ولی اثر آن روی زمان تماس قطره ناچیز است. افزایش کسرحجمی نانوذرات، باعث افزایش زمان تماس قطره با سطح و میزان پخش شدن قطره روی سطح میشود. در سرعت های برخورد بالاتر تاثیر اضافه کردن ذرات نانو روی افزایش میزان پخش شدن قطره بیشتر است. افزایش کسرحجمی، منجر به افزایش آهنگ انتقال گرما و میزان گرمای دفع شده از سطح میشود. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| برخورد؛ قطره نانوسیال؛ سطح داغ؛ رژیم جوشش لایه ای؛ مدل تک فازی | ||
| مراجع | ||
|
[1] Wong K., and Leon O. De, Applications of Nanofluids: Current and Future. Advances in Mechanical Engineering, Vol. 21, pp. 1-11, 2010. [2] Karl A., Anders K, Rieber M. and Frohn N, Deformation of liquid droplets during collisions with hot walls: Experimental and Numerical Results. Particle & Particle Systems Characterization, Vol. 13, pp. 186-190, 1996. [3] Harvie D. J. E., and Fletcher D. F, A hydrodynamic and thermodynamic simulation of droplet impacts on hot surfaces, part Ι: theoretical model. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 41, pp. 2633-2642, 2001. [4] Harvie D. J. E., and Fletcher D. F., A hydrodynamic and thermodynamic simulation of droplet impacts on hot surfaces, part П: theoretical model. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 41, pp. 2643-2659, 2001. [5] Ge Y., and Fan L. S., Three-dimensional simulation of impingement of a liquid droplet on a flat surface in the Leidenfrost regime. Physics of Fluids, Vol. 17, pp. 1–20, 2005. [6] Biance AL., Chevy F., Clanet C., Lagubeau G., and Quere D., On the elasticity of an inertial liquid shock. Journal of Fluid Mechanics, Vol. 554, pp. 47–66, 2006. [7] Chatzikyriakou D., Walker SP., Narayanan C, and Lakehal D., Comparison of measured and modelled droplet-hot wall interactions. Applied Thermal Engineering, Vol. 29, pp. 1398–1405, 2009. [8] Pournaderi P, and Pishevar A. R., A numerical investigation of droplet impact on a heated wall in the film boiling regime. Heat and Mass Transfer,Vol.48, pp. 1525–1538, 2012. [9] Hamdan Kh.S., Kim D-E, and Moon S-Ki, Droplets behavior impacting on a hot surface above the Leidenfrost Temperature. Annals of Nuclear Energy, Vol. 80, pp. 338-347, 2015. [10] Villegas L. R., Alis R., Lepilliez M., and Tanguy S., A Ghost fluid/level set method for boiling flows and liquid evaporation: Application to the Leidenfrost effect. Journal of Computational Physics, Vol. 316, pp. 789-813, 2016. [11] Liu Zh., and Qiu Y., Boiling heat transfer characteristics of nanofluids jet impingement on a plate surface. Heat and Mass Transfer, Vol. 43, pp. 699-706, 2007.
[12] Golubovic M. N., Hettiarachchi M., Worek W. M., and Minkowycz W. J., Nanofluids and critical heat flux, experimental and analytical study.Applied Thermal Engineering, Vol. 29, pp. 1281–1288, 2009.
[13] Aminfar H., Mohammadpourfard M., and Sahraro M., Numerical simulation of nucleate pool boiling on the horizontal surface for nano-fluid using wall heat flux partitioning method. Computers and Fluids, Vol. 66, pp. 29–38, 2012.
[14] Abedini E., Behzadmehr A., Mansouri S. H., and Sarvari S. M. H., Numerical investigation of subcooled flow boiling of a nanofluid. International Journal of Thermal Sciences, Vol. 64, pp. 232–239, 2013.
[15] Gerken W., Thomas A., Koratkar N., and Oehlschlaeger M, Nanofluid pendant droplet evaporation: Experiments and modeling. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 74, pp. 263-268, 2014.
[16] Nguyen D., Fedkiw R. P., and Kang M., A boundary condition capturing method for incompressible flame discontinuities. Journal of Computational Physics, Vol. 172, pp. 71-98, 2001.
[17] Gibou F., Chen L., Nguyen D. and Banerjee S., A level set based sharp interface method for the multiphase incompressible Navier–Stokes equations with phase change. Journal of Computational Physics, Vol. 222, pp. 536-555, 2007.
[18] Kang M., Fedkiw R. P., and Liu X. D., A boundary condition capturing method for multiphase incompressible flow. Journal of Scientific Computing, Vol. 21, pp. 323-369, 2000.
[19] Tanguy S., Menard T., and Berlemont A., A Level set method for vaporizing two-phase flows. Journal of Computational Physics, Vol. 221, pp. 837-853, 2007.
[20] Xuan Y., and Roetzel W., Conceptions for heat transfer correlation of nanofluids. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 43, pp. 3701-3707, 2000.
[21] Pak B. C., and Cho Y. I., Hydrodynamic and heat transfer study of dispersed fluids with submicron metallic oxide particles. Experimental Heat Transfer, Vol. 11, pp. 151-170, 1998.
[22] Wang X., Xu X., and Choi SUS., Thermal conductivity of nanoparticle-fluid mixture. Journal of thermophysics and Heat transfer, Vol. 13, pp. 474-480, 1999.
[23] Fedkiw R. P., Aslam T., Merriman B., and Osher S., A non-oscillatory Eulerian approach to interfaces in multimaterial flows (the ghost fluid method), Journal of Computational Physics, Vol. 152, pp. 457-492, 1999.
[24] Sussman M., Smereka P., and Osher S., A level set approach for computing solutions to incompressible two-phase flow. Journal of Computational Physics, Vol. 114, pp. 146-159, 1994.
[25] Osher S., and Fedkiw R. P., Level set methods and dynamic implicit surfaces. Springer-Verlag, 2003.
[26] Liu X. D., Fedkiw R. P., and Kang M., A boundary condition capturing method for Poisson’s equation on irregular domains. Journal of Computational Physics, Vol. 160, pp. 151-178, 2000.
[27] Aslam T, A partial differential equation approach to multidimensional extrapolation. Journal of Computational Physics, Vol. 193, pp. 349-355, 2003.
[28] Li X, Tu J., and Buongiorno J., On two-fluid modeling of nucleate boiling of dilute nanofluids. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 69, pp. 443–450, 2014.
[29] Das S., Putra N., and Roetzel W., Pool boiling characteristics of nano-fluids. International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 46, pp. 851–862, 2003.
[30] Sugano T., Physical and chemical properties of Si-SiO2 transition regions. Surface Science, Vol. 98, pp. 145-153, 1980.
[31] Wachters L., and Westerling N., The heat transfer from a hot wall to impinging water drops in the spheroidal state. Chemical Engineering Science, Vol. 21, pp. 1047–1056, 1966.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 249 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 139 |
||
