تاثیر هندسه موانع بر روی تغییرات دمای سیال جاری در کانال روباز - بررسی تجربی و مدلسازی عددی
محورهای موضوعی : مکانیک سیالات
نادر رهبر
1
,
مهدی حمزه ای
2
,
سیاوش ضابطی جهرمی
3
1 - عضو هیات علمی/ دانشگاه آزاد سمنان
2 - عضو هیات علمی / دانشگاه آزاد اهواز
3 - دانشجوی کارشناسی ارشد
کلید واژه: کانال روباز, تاثیر مانع بر انتقال حرارت, افزایش ضریب انتقال حرارت, مدلسازی عددی,
چکیده مقاله :
در این مقاله به بررسی تجربی تاثیر قرار دادن موانع مختلف بر روی انتقال حرارت انجام شده بین آب و هوا در کانال روباز پرداخته شده است. برای این کار با قرار دادن 7 مانع مختلف در آب، همچنین هوادهی در زیر آب و ایجاد جابجایی اجباری هوا بر روی آب، دمای ورودی و خروجی از کانال در 11 دبی مختلف اندازه‌گیری شده است. نتایج حاصل از آزمایشات نشان دهنده تاثیر مثبت قرار گیری مانع بر روی انتقال حرارت بین آب و هوا می‌باشند. در بین موارد فوق بیشترین انتقال حرارت برای جابجایی اجباری هوا از روی آب مشاهده گردیده است. همچنین در این تحقیق به مدلسازی عددی کانال روباز در نرم‌افزار فلوئنت و مقایسه نتایج حل با آزمایشات پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده دقت حل عددی در مدلسازی جریان در کانال روباز می‌باشند.
In this paper the effect of placing various obstacles on heat transfer between the air and water in an open channel was investigated. For this purpose, seven different obstacles were placed into the water while incorporating underwater aeration and forced air movement on the water, to measure input and output water temperatures at eleven different flow rates. The results indicated that placing an obstacle in the channel is associated with an increase in heat transfer from the water. Furthermore, the highest rate of heat transfer was achieved when there was a forced convection of air on water. Under natural convection, the highest rate of heat transfer was observed for the turbulent flow up to middle of the channel, while under forced convection, it was observed in forced air movement on water surface. Also in this research, open channel flow was numerically simulated in Fluent software via RSM model. A Comparison between the numerical results and experimental data may indicate the ability of Fluent software in accurate flow simulation in the open channel.