پیشینه تحقیق جریان سیال روی صفحات مشبک و کلکتورهای خورشیدی هواگرمکن مشبّک بدون پوشش (UTC) دارای ۴۳ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

فصل اول:مقدمه    ۵
۱-۱- جریان سیال روی صفحات مشبک    ۵
فصل دوم:مروری بر تحقیقات گذشته    ۸
۲-۱- کنترل جریان سیال برای آرام نگاه داشتن آن    ۹
۲-۲- سرمایش    ۱۰
۲-۳- کلکتورهای خورشیدی هواگرمکن مشبّک بدون پوشش (UTC)    ۱۱
۲-۴- حرکت سیال همراه با مکش یکنواخت پیوسته    ۱۴
۲-۵- حرکت سیال همراه با مکش یکنواخت ناپیوسته    ۱۵
۲-۵-۱- تحقیقات گل نشان و همکاران    ۱۵
۲-۵-۲-تحقیقات کائو    ۱۹
۲-۵-۳- تحقیقات آرولاناندام و ون دکر    ۲۲
۲-۶- تحقیقات کوتچر در مورد UTCها( تئوری Heat Loss ) ]13[    ۲۲
۲-۶-۱-بالانس حرارتی کلی برای UTC    ۲۳
۲-۶-۲- اتلاف حرارتی تشعشع برای کلکتور    ۲۴
۲-۶-۳- اتلاف حرارت جابجایی    ۲۴
۲-۶-۴- جابجایی اجباری و جریان آرام    ۲۴
۲-۶-۴-۱- پروفیل سرعت    ۲۴
۲-۶-۴-۲- ضخامت لایه مرزی    ۲۵
۲-۶-۴-۳- پروفیل دما    ۲۵
۲-۶-۴-۴- اتلاف حرارت جابجایی    ۲۶
۲-۶-۵- جابجایی آزاد و جریان آرام    ۲۶
۲-۶-۵-۱- پروفیل سرعت    ۲۶
۲-۶-۶- جریان متلاطم    ۲۸
۲-۷- آنالیز حرارتی آگوستوس در مورد  UTC [34]    ۲۹
۲-۷-۱-  فرضیات    ۲۹
۲-۷-۲- معادله بالانس انرژی    ۳۰
۲-۷-۲-۱- صفحه جاذب    ۳۱
۲-۷-۲-۲- فاصله هوایی    ۳۱
۲-۷-۲-۳- صفحه پشتی    ۳۲
۲-۷-۳- انتقال حرارت تابشی    ۳۲
۲-۷-۳-۱- صفحه جاذب به محیط    ۳۲
۲-۷-۳-۲- صفحه جاذب به صفحه پشتی    ۳۲
۲-۷-۳-۳- صفحه پشتی به محیط اطراف    ۳۳
۲-۷-۴- افت فشار    ۳۳
۲-۷-۵- نتایج شبیه سازی آگوستوس    ۳۳
فصل سوم: دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و انواع شبکه‌ها و روشهای حل آن    ۳۵
۳-۱- مقدمه    ۳۵
۳-۲- تاریخچه دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)    ۳۶
۳-۲-۱-  انواع شبکه‌ها و روشهای حل CFD    ۳۶
۳-۲-۲- مراحل حل مسئله دینامیک سیالات محاسباتی    ۳۸
۳-۳- معرفی نرم‌افزار Gambit    ۳۹
۳-۴- معرفی نرم‌افزار Fluent    ۳۹
۳-۵- توانایی‌های نرم‌افزار Fluent    ۳۹
فهرست مراجع    ۴۰

مراجع

[۱]- نعمتی، حسین.  ( ۱۳۸۳) ,” تحلیل عددی عملکرد حرارتی صفحات مشبک سوراخدار تحت جریان موازی هوا در جهت های مختلف“، پایان نامه ی کارشناسی ارشد، دانشگاه شیراز.

[۲]- شاه حسینی، ابراهیم.  (۱۳۷۸), ”حل تقریبی معادلات لایه مرزی برای جریان روی صفحات مشبک تحت مکش“، پایان نامه ی کارشناسی ارشد، دانشگاه شیراز.

[۳]- گلنشان، علی اکبر.  ,محزون، مجتبی .  و شاه حسینی، ابراهیم.  (۱۳۷۹), ” حل تقریبی معادلات لایه مرزی برای جریان روی صفحات مشبک تحت مکش“، هشتمین کنفرانس سالانه انجمن مهندسان مکانیک ایران، دانشگاه صنعتی شریف.

[۴]- باقری نژاد، علیرضا.  (۱۳۷۹) ,” آنالیز سه بعدی جریان سیال همراه با انتقال حرارت روی صفحات مشبک تحت مکش“، پایان نامه ی کارشناسی ارشد، دانشگاه شیراز.

[۵]- گلنشان، علی اکبر.  و ستوده، عطا الله.  (۱۳۸۲),  ”تاثیر زاویه ی وزش جریان سیال موازی با صفحه، بر انتقال حرارت از صفحات مشبک شیاردار“، یازدهمین کنفرانس سالانه بین المللی مهندسی مکانیک ، دانشگاه فردوسی مشهد.

[۶]- محمودی، امیر.  ( ۱۳۸۸) ,” بررسی عددی میدان جریان و انتقال حرارت بر روی صفحات مشبک در جریان غیر موازی تحت مکش ناپیوسته“، پایان نامه ی کارشناسی ارشد، دانشگاه شیراز.

۷- Hartnett, J. P.  and Echert, E.  R.  G.  (۱۹۵۷) ; “Mass transfer cooling in a Laminar Boundary Layer with constant Fluid Properties”, Trans.  ASME, vol. 79, pp.  ۲۴۷-۲۵۴٫

۸- Martin, M. , Berdahl, P. , 1984.  Characteristics of infrared sky radiation in the United States.  Solar Energy 33 (3–۴), ۳۲۱–۳۳۶٫

۹- Arulanandam, S.  J.  “A Numerical Investigation of Unglazed Transpired Plate Solar Collectors Under Zero-wind Conditions”, A M. S.  Thesis University of Waterloo, Ontario, Canada, 1995.

۱۰- Decer V.  “Experimental Data for Arulanandam”, ۱۹۹۷٫

۱۱-Bejan, A. ,Convection Heat Transfer, John wiley & Sons, New York,1984.

۱۲-M.  Augustus Leon, S.  Kumar,:” Mathematical modeling and thermal performance analysis of unglazed transpired solar collectors” Solar Energy 81 (2007) 62–۷۵,۲۰۰۶٫

 ۱۳- Hollick, J. C. , and Peter, R. W.  (۱۹۹۰); “ Method and Apparatus for preheating ventilation Air for a building” , Patent No.  ۹, ۹۳۴  ۳۳۸, USA.

۱۴- Golneshan, A. A.  (۱۹۹۱) ; “Forced convection Heat Transfer from Transpired-plate having slotted perforations with application of solar air Heaters” , Research  proposal, Department of Mechanical Engineering , University of Waterloo, Waterloo, Ontario , Canada.

۱۵- Cao, S. (1993) : Numerical Investigation on an Unglazed Transpired plate solar collector, MSc Thesis, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, Canada.

فصل اول:مقدمه

۱-۱- جریان سیال روی صفحات مشبک

نیاز مبرم انسان امروزی به استفاده از سوخت‌های مختلف و مشکل آلودگی محیط زیست که ناشی از استفاده نادرست و بی‌ رویه از این منابع سوختی است نسل امروز را به چاره‌اندیشی برای حل این مشکل قبل از پایان یافتن ذخایر انرژی وا‌داشته است. در این راستا انرژی خورشیدی در جهت تـامین قسمتی از انرژی مورد نیاز آینده جوامع بشری در اولویت قرار دارد. یکی از جدید ترین کاربردهای این انرژی استفاده از آن در تهویه مطبوع ساختمان های بزرگ از طریق پیش گرم کردن هوا به وسیله کلکتورهای مشبک بدون شیشه است. انتقال حرارت از صفحات مشبک به وسیله ی مکش سیال اخیراً در صنعت کاربردی نو یافته است. عملکرد کلکتورهای خورشیدی بدون شیشه که از صفحات جاذب مشبک بهره می برند، بر این اساس استوار است: مکش هوا باعث می شود تا لایه ی مرزی تشکیل شده در اثر وزش باد بر روی صفحه در حالت آرام باقی بماند و انتقال حرارت از صفحه به هوا به صورت تنگاتنگ انجام شود و بدین سبب بازده ی این کلکتورها بیش تر از کلکتورهای معمولی می باشد.

تکنولوژی کلکتورهای خورشیدی مشبک بسیار ساده می­باشد. یک دیواره فلزی مشبک در سمت جنوبی و به فاصله ۱۵سانتی متر از دیواره ساختمان قرار می­گیرد (شکل ۱-۱).  این دیواره، انرژی حاصل از تابش را به گرما تبدیل می­کند. فن­ها در بالای دیوار نصب می­شوند و هوای بیرون را از میان سوراخها به درون می­مکند.

کلکتورهای بدون شیشه با صفحات مشبک (UTC)[1] تکنولوژی نسبتاً جدیدی در کاربردهای انرژی خورشیدی می­باشند. از این کلکتورها در ساختمانهای بسیاری ازکشورها مثل کانادا،کشورهای اروپایی و آمریکا استفاده می­شود.  علاوه بر بحث تهویه مطبوع از آنها می­توان برای خشک کردن سبزیجات و میوه­جات نیز استفاده کرد. باید توجه داشت که میزان دمای هوای گرم تولید شده وابسته به پارامتر های مختلفی است و می توان با تغییر این پارامترها میزان دمای هوای تولیدی را کنترل کرد.

نحوه جریان سیال و انتقال حرارت روی صفحات مشبک بدین صورت است که وقتی سیال از طریق صفحه سوراخدار مکیده می شود، درجه تخلخل صفحه، هندسه شیارها وقدرت مکش همگی بروی جریان سیال اثر می گذارند. اگر یکی از این دو محیط (سیال یا دیواره) دمای بالاتری داشته باشند انتقال حرارت در جهت کاهش اختلاف دما اتفاق می افتد. به جهت اینکه در واقعیت، وزش باد در جهات مختلف اتفاق می افتد صفحات شیاردار نسبت به صفحاتی که دارای سوراخهای دایره ای هستند، بازده بیشتری دارند بنابراین از صفحات با شیارهای عمود بر هم استفاده شده است.

فصل دوم:مروری بر تحقیقات گذشته

مطالعه انتقال حرارت وحرکت سیال مربوط به لایه مرزی یک جریان موازی با صفحه متخلخل، در دهه‌های گذشته موضوعی مورد علاقه بوده است.  در اوایل دهه ۶۰ میلادی زمانی که ثابت نگهداشتن دمای سطح در حدی غیر مضر و معمولی برای پره‌های توربین‌ها مسأله پرچالشی به حساب می‌آمد، بررسی لایه مرزی بر روی صفحات مشبّک اهمیت خاصی پیدا کرد و مطالعه و تحقیق در این زمینه بشدت وسعت یافت.  در همان زمان استفاده از مکش بعنوان عامل موثری جهت کنترل جریان و آرام نگه داشتن آن بر روی بالهای هواپیماهای با سرعت بالا به
بررسی­های دامنه‌داری منجر گردید]۱[. مکش که برای اولین بار در اوایل قرن بیستم میلادی توسط پرانتل[۲] مطرح شده بود راه حل بسیار مناسبی جهت کاهش ضخامت لایه مرزی به حساب می‌آمد که تمایل جریان به مغشوش شدن را کمتر می‌نمود. در حقیقت این موضوع سبب می‌شد که ضریب پسا (Drag) پایین باقی بماند، زیرا که اساساً نیروی پسای ناشی از جریان آرام از نیروی پسای ناشی از جریان مغشوش کمتر است.  این روش کنترل، جهت آرام نگه‌داشتن جریان، اولین بار توسط گریفیث[۳] و مردیث[۴] ]۲ [پیشنهاد گردید که نتیجه آن در تحقیقات گل نشان نیز مشاهده می شود ]۳[.

کنترل جریان سیال برای آرام نگه‌داشتن آن و سرمایش دو کاربرد مهندسی هستند ، بنابراین کارهایی که حول این دو موضوع انجام شده است مرور خواهند شد.  ابتدا کارهای انجام شده بر روی کنترل جریان آرام سیال و سپس مطالبی در مورد سرمایش بیان خواهد گردید. سپس کارهایی که برای کلکتورهای خورشیدی مشبک بدون پوشش صورت گرفته مدنظر قرار خواهند گرفت.

۲-۱- کنترل جریان سیال برای آرام نگاه داشتن آن

نتایج تحقیقات انجام شده بر روی کنترل جریان آرام در طی سالهای ۱۹۶۰-۱۹۴۰ میلادی در کتاب لاچمن[۵]]۱[  بخوبی خلاصه شده است.  علمی بودن و میزان کارا بودن کاهش نیروی پسای ناشی از لزجت در هواپیماها از طریق کنترل جریان آرام با انجام یک سری تحقیقات گسترده توسط فنینجر و همکارانش که بیش از چهل سال بطول انجامید، مشخص شده است.  این موضوع در یادداشتهای فنینجر[۶] ]۴[خلاصه شده است.

شکل معمول بیشتر تحقیقات در مورد کنترل جریان آرام مساله پایداری لایه مرزی آرام است]۵و۶[. نشان داده شده که برای جریان بر روی یک صفحه تخت با زاویه برخورد صفر و دارای مکش یکنواخت، عدد رینولدز بحرانی تعریف شده بر اساس ضخامت لایه مرزی جابجایی بیش از ۱۳۰ مرتبه از عدد رینولدز بحرانی مربوط به صفحه تخت مشابهی که فاقد مکش است بزرگتر می‌باشد]۲[. اما این موضوع برای صفحه‌ای بسیار صیقلی و کاملاً متخلخل که مکش یکنواخت بر آن اعمال گردیده، صادق است.  در عمل، بسیار مشکل است که یک صفحه متخلخل  با سوراخهای ریز و نزدیک به هم با استحکام کافی ساخته شود.

[۱] Unglazed Transpired-Plate Collectors(UTC)

[۲] Prandtl

[۳] Grifith

[۴] Meridith

[۵] Lachmann

[۶] Pfenninger

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.