إنتقال الحرارة بالحمل المختلط خلال انبوب دائري افقي مملوء بوسط سامي
Dissertant
University
University of Technology
Faculty
Department of Mechanics and Equipments Engineering
University Country
Iraq
Degree
Ph.D.
Degree Date
2000
Arabic Abstract
تم في هذا البحث إجراء دراسة نظرية و عملية لإنتقال الحرارة بالحمل المختلط لجريان خلال أنبوب أفقي مملوء بوسط مسامي مشبع.
شملت الدراسة النظرية حالة الأنبوب المنتظم درجة حرارة السطح و حالة ثبوت الفيض الحراري, أما الدراسة العملية فكانت لحالة أنبوب ثابت الفيض الحراري.
تضمنت الدراسة النظرية اشتقاق المعادلات الحاكمة للجريان و انتقال الحرارة خلال الوسط المسامي المشبع و باستخدام انموذج دراسي للجريان ثم اختزلت الى معادلتين لابعديتين هما معادلة الطاقة و الزخم فيهما المتغيرات درجة الحرارة و دالة الجريان و معامل حاكم لأبعدي هو نسبة عدد رالي إلى عدد بكلت.
حلت المعادلتان عدديا لكلتا الحالتين باستخدام الطريقة الضمنية (Implicit Method) و العملية الارتحالية (Marching Process) على طول الأنبوب.
أستخرجت نتائج الحلول العددية للأنبوب المنتظم درجة حرارة السطح لعدد بكلت 10 و لأعداد رالي من (0-1500).
مثلت نتائج هذه الحلول بمخططات دالة الجريان و درجة الحرارة و توزيع و تطور سرع الجريان الثانوي المماسية و القطرية و نمو وتطور مجال درجة الحرارة و توزيعها و تغير درجة الحرارة الظاهرة على طول الأنبوب و تغير عدد نسلت الموضعي و معدله على طول الأنبوب لدراسة تأثير الحمل الحر.
بينت النتائج أن تأثير الحمل الحر ينشأ في بداية الأنبوب و يشتد هذا التأثير صببا متمثلاً بقوة الجريان الثانوي خلال الأنبوب حتى يأخذ أعلى شدة له في منطقة ما من مدخل الأنبوب تعتمد على عدد رالي المستخدم ثم يضمحل هذا التأثير تدريجياً بعد هذه المنطقة.
يصاحب تشكيل الجريان الثانوي زيادة في عدد نسلت عن قيمة للحمل القسري وتقصير طول الدخول الحراري.
أن الزيادة في عدد نسلت و التقصير بطول الدخول الحراري يعتمدان اعتماداً كلياً على عدد رالي المستخدم.
كما بينت الدراسة أن المنطقة المتأثرة بالحمل الحر لهذه الحالة تضمحل بسرعة في مسافة قصيرة من مدخل الأنبوب.
بينت النتائج العددية للأنبوب ذي الفيض الحراري الثابت لعدد بكلت 10 و عدد رالي بين 0 و 500 أن تأثير الحمل الحر يبدأفي منطقة من مدخل الأنبوب يعتمد موقعها على عدد رالي المستخدم.
حيث أن زيادة عدد رالي تساعد على سرعة الوصول إلى تمام التشكيل الحراري مقصرةً بذلك منطقة الدخول الحرارية و محسنة من معدل انتقال الحرارة و لكن بمقدار أقل مما هو عليه للأنبوب المنتظم درجة حرارة السطح.
تضمنت الدراسة العملية استخدام أنبوب نحاسي قطره 46 ملم و طوله 800 ملم محشو عشوائياً بوسط مسامي مؤلف من كرات زجاجية قطرها 4.01 ملم و مشبعة بالماء.
سخن الأنبوب بفيض حراري ثابت و تم اختبار مديات عدد بكلت ترواحت بين 15.9 و 65.89 و عدد رالي بين 3- و 2150.
بينت النتائج العملية أنه يمكن تميز ثلاث مناطق للجريان يكون للحمل الحر تأثير متفاوت بينها.
أما الجريان الدارسيني فتم الحصول عليه في منطقة ضيقة لعدد لكلت تراوحت بين 15.9 و 23.89 و التي يكون فيها عدد رينولدز محسوباً على أساس قطر الحبيبة و معدل الجريان في مدخل الحشوة المسامية أقل من 4.266 حيث كان للحمل الحر تأثير واضح بزيادة معدل انتقال الحرارة و لكن بأسلوب مغاير لما يحدث في الأنابيب الفارغة.
بينت الدراة أنه يوجد توافق جيد بين النتائج النظرية و العملية و بفرق أقصى بينهما مقداره ±12 %.
Main Subjects
Topics
American Psychological Association (APA)
الظاهر، مهند عبد الفتاح. (2000). إنتقال الحرارة بالحمل المختلط خلال انبوب دائري افقي مملوء بوسط سامي. (أطروحة دكتوراه). الجامعة التكنولوجية, العراق
https://search.emarefa.net/detail/BIM-306146
Modern Language Association (MLA)
الظاهر، مهند عبد الفتاح. إنتقال الحرارة بالحمل المختلط خلال انبوب دائري افقي مملوء بوسط سامي. (أطروحة دكتوراه). الجامعة التكنولوجية. (2000).
https://search.emarefa.net/detail/BIM-306146
American Medical Association (AMA)
الظاهر، مهند عبد الفتاح. (2000). إنتقال الحرارة بالحمل المختلط خلال انبوب دائري افقي مملوء بوسط سامي. (أطروحة دكتوراه). الجامعة التكنولوجية, العراق
https://search.emarefa.net/detail/BIM-306146
Language
Arabic
Data Type
Arab Theses
Record ID
BIM-306146
