بازگشت به جستجو

تجزیه و تحلیل تجربی و عددی انتقال حرارت دستگاه های خنک کننده در مقیاس مزو

عنوان	تجزیه و تحلیل تجربی و عددی انتقال حرارت دستگاه های خنک کننده در مقیاس مزو
نویسنده	پارسا شادی عشقم
تاریخ انتشار:	2017-01
موضوع	مهندسی مکانیک
نوع	سند
زبان	انگلیسی
دیجیتال	بله
نسخه خطی	خیر
کتابخانه:	دانشگاه اوزیغین
شماره ثبت	9e66581c-a304-4f5c-950a-ac17aba7ba5b
محل کتابخانه	گروه مهندسی مکانیک
تاریخ	2017-01
متن نمونه	استراتژی‌های مختلف مدیریت حرارتی و فناوری‌های مرتبط اخیراً بر اساس نیازهای خاص توسعه یافته‌اند که برای برآورده کردن آنها طراحی شده‌اند. برخی از این فناوری ها عبارتند از فن مافین، جت مصنوعی و فن پیزوالکتریک. این سه فناوری بر اساس نیاز به مقایسه سیستم اصلی حذف گرما انتخاب شده‌اند. فن های مافین مقیاس کوچکی از فن های چرخشی معمولی هستند که از تعدادی پره برای تولید جریان استفاده می کنند که خنک سازی را انجام می دهد. جت های مصنوعی و فن های پیزوالکتریک هر دو از نوسان ایجاد شده توسط صفحه پیزوالکتریک برای برقراری جریان استفاده می کنند. وجود یک دیافراگم نوسانی در جت های مصنوعی فرآیند تنفسی را که در ریه های انسان انجام می شود شبیه سازی می کند. در مورد فن های پیزوالکتریک، تیغه با یک تیر نوسانی نوسانی جایگزین می شود که حرکت دوره ای جریانی ایجاد می کند که در نهایت گرما را حذف می کند. این پژوهش از بخش های مختلفی تشکیل شده است. در بخش اول، فن‌آوری‌هایی که قبلاً ذکر شد، از نظر ویژگی‌های انتقال حرارت به صورت تجربی با هم مقایسه می‌شوند. به منظور آزمایش فناوری ها، یک سیستم آزمایشی طراحی و ساخته شد. سیستم تست از دو محفظه اصلی تشکیل شده است. منبع گرما و دستگاه خنک کننده؛ دستگاه های خنک کننده روی یک فیکسچر پلکسی محکم می شوند. این پایه قابل تنظیم است تا دستگاه خنک کننده بتواند در فواصل مختلف کار کند. فیکسچرها به گونه ای طراحی و ساخته شده اند که دستگاه ها را به طور ایمن در موقعیت خود نگه دارند تا از هرگونه نوسان اضافی در حین کار جلوگیری شود. منبع حرارتی راه اندازی آزمایشی یک بخاری مسی مربعی است که در مقابل فناوری خنک کننده قرار گرفته است که تحت آزمایش است. سپس با قرار دادن آنها در فواصل مختلف، تأثیر فاصله بر حذف حرارت این وسایل خنک کننده بررسی و گزارش می شود. در مورد فن مافین مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت با فاصله رابطه معکوس نشان می دهد. فاصله بالاتر انتقال حرارت کم را نشان می دهد و بنابراین فن فقط در فواصل نزدیک به بخاری قابل استفاده است. برای جت مصنوعی، یک فاصله بهینه وجود داشت که پس از آن انتقال حرارت کارآمد نبود. در مورد فن پیزوالکتریک، نه تنها افزایش فاصله منجر به ضریب انتقال حرارت پایین می شود، بلکه ضریب انتقال حرارت نیز به انحراف صفحه فن پیزوالکتریک بستگی دارد. The effect of slab deflection is studied by the use of two different materials, mylar and metallic substrate fans. بالاترین عدد ناسلت برای جت مصنوعی و فن پیزوالکتریک حدود 60 است در حالی که برای فن مافین این عدد کمتر از 20 است. انحراف دال پیزوالکتریک به قدری مهم است که در مورد دال مایلار بالاترین ضریب انتقال حرارت به دست آمده 20 W/m2-K بیشتر است، در حالی که تقریباً 20 W/m2-K برابر فلز من است. حدود 58 W/m2-K. علاوه بر تحقیقات تجربی گسترده، فن پیزوالکتریک به صورت عددی از طریق نرم‌افزار FLUENT-ANSYS مدل‌سازی می‌شود تا نتایج غیرقابل دسترس در طول آزمایش‌ها و درک بهتر پدیده‌ها را پیدا کند. نتایج عددی مطابق با نتایج تجربی با انحراف حدود 20 درصد است. حداکثر سرعت تقریباً 1.8 متر بر ثانیه است. جریان همچنین با استفاده از تصویربرداری PIV در طول بررسی ویژگی‌های انتقال حرارت فن پیزوالکتریک قابل مشاهده است. نتایج تصویربرداری PIV، خنک‌سازی جانبی را که تا حدی در فواصل نزدیک اتفاق می‌افتد، روشن می‌کند. پدیده خنک کننده جانبی پس از تجزیه و تحلیل حرکت بیش از 5000 فریم از فن پیزوالکتریک مایلار در حال کار به تصویر کشیده شده است. مشاهده می شود که در فاصله کمتر از 5 میلی متر زمان تشکیل گرداب وجود ندارد و در نتیجه جریان القایی به سمت کناره ها سلب می شود. این بدان معنی است که در حالی که منبع گرما در خط مرکزی فن هماهنگ است. جریان القایی طرفین منبع گرما را خنک می کند و نه خود بخاری. این مطلوب نیست زیرا راندمان خنک کننده در این حالت کاهش می یابد. Finally, a high-speed camera has also been used to capture the on spot behavior of the piezoelectric fan over the flow. با فرکانس 3000 فریم در ثانیه دوربین، جریان با استفاده از قلم دود گرفته می شود. تشکیل گرداب در فرکانس های مختلف فن پیزوالکتریک دیده می شود. اثر مقدار انحراف نیز توسط توالی های دوربین ثبت می شود. شعاع گردابی تشکیل شده در مورد مقادیر مختلف انحراف متفاوت است. Bu teknolojilerin bazıları muffin fanları, sentetik jetler ve piezoelektrik fanlardır. Bu üç Teknoloji kendi çekirdek ısı giderim sistem karşılaştırma ihtiyacını baz alınarak seçilmiştir. Muffin fanları, normal döner fanların küçük ölçeğidirler ve Soğutma yapan bir akım üretmek için bir dizi bıçak kullanırlar. Sentetik jetleri ve piezoelektrik fanların ikisi de akım oluşturmak için bir piezoelektrik plaka tarafından oluşturulan salınımı kullanırlar. Sentetik Jetlerde salınımlı بیر دیافرام وارلیگی اینسانین akciğerinde yapılan nefes alma işlemini simule eder. بیچاک، پیزوالکتریک فانلارداکی پریودیک هارکتی سونوکوندا ایسییی گیدرن بیر آکیش اولوشتوران سالینیملی کنسول یشینی ایله دغیشتیریلیور. Bu çalışma çeşitli bölümlerden oluşmaktadır، birinci bölümde، daha önce bahsedilen teknolojiler deneysel olarak، ısı transfer karakteristikleri bakımından karşılaştırılmıştır. Teknolojileri test etmek için deneysel bir sistem tasarlanıp ve üretilmiştir. تست sistemi iki ana bölmeden oluşur. Isı kaynağı ve soğutma cihazı; Soğutma cihazları bir plexi fikstüre sabitlenmiştir. Bu stand ayarlanabilir, böylece soğutma cihazı çeşitli mesafelerde çalışabilir. Fikstürler, çalışma esnasında ekstra salınımı önlemek için cihazları sabit tutacak şekilde tasarlanıp ve üretilmiştir. Testin kurulumun ısı kaynağı, testlerin altında olan soğutma teknolojisinin önüne yerleştirilen kare bir bakır ısıtıcıdır. Daha sonra uzaklığın bu soğutma cihazlarının ısı gidermesi üzerindeki etkisi, çeşitli mesafelere yerleştirilerek incelenir ve raporlanır Muffin fan durumunda, ısı transfer katsayısının mesafe ile ters ilikseki, düşük ısı transferi sergilediği ve bu nedenle fan ısıtıcıya yakın mesafelerde uygulanabileceği görülmüştür. Sentetik jetler için, ısı aktarımı etkili olmadıktan sonra optimum bir mesafe oluşur. فن پیزوالکتریک دوروموندا، یالنیزکا دوشوک ایسی اکتاریم کاتسایسی ایل سونوچلانان مسافدکی آرتیش دغیل، عینی زامندا، آیسی آکتاریم کاتساییسی فن پیزوالکتریک levhasınin bağılödmes. Levhanın dönme etkisi, mylar ve metalik substrate fanları olmak üzere iki farklı malzeme kullanılarak incelenmiştir. Sentetik jet ve piezoelektrik fan için en yüksek Nusselt sayısı 60 civarındayken, muffin fanında bu sayı 20 den düşüktür. Piezoelektrik levhanın dönmesi o kadar önemlidir ki, mylar levhasında elde edilen en büyük ısı transferi eşdeğeri 20 W/m2-K dır, metalik fan için mylar'dan yaklaşık üç kat daha yaklaşık وç kat veha yaküksık/dıkık. Kapsamlı deneysel soruşturmaların yanı sıra, Deneyler sırasında erişilemeyen sonuçların bulunması ve olayların daha iyi anlaşılması için, , fan piezoelektrik, sayısal olarak FLUENT-ANSYS yazılılenşım. Sayısal sonuçlar, yaklaşık yüzde 20 sapma ile deney sonuçları ile uyumludur. Maksimum hız Yaklaşık 1.8 m/s olduğu bulunmuştur. Akış, piezoelektrik fanın ısı transfer özellikleri incelemesi sırasında PIV görüntüleme yöntemiyle de görselleştirilmektedir. PIV görüntüleme sonuçları، kısmen yakın mesafelerde gerçekleşen yan soğutma açıklığa kavuşturmasına yol açıyor. Yan soğutma olayı, 5000'den fazla kare maylar piezoelektrik fanın hareket analizinden sonra ele geçiyor. 5 mm'den daha az uzaklığa vorteks oluşumu için zaman olmadığı ve dolayısıyla sonuçlanan akışın yanlara doğru yoksun olduğu görülmektedir. Bunun anlamı, ısı kaynağının fan merkez çizgisinde kordine edilmesine rağmen, sonuçlanan akış ısı kaynağının یانلارینی soğutulup, Isıtıcının kendisinin soğutulmamasıdır, bu durum arzunkünkutima düşürülür. Son olarak, yüksek hızlı bir kamera 'da piezoelektrik fanın akış üzerindeki nokta davranışını kaydetmek için kullanılmıştır. Kameranın saniyede 3000 kare frekansıyla akış bir duman kalemi kullanılarak kaydedilmiştir. Vorteks oluşumu piezoelektrik fanının çeşitli frekanslarında görülür. Dönme değerinin etkisi kameranın dizileri tarafından da kaydedilmiştir. Oluşan vorteks etki alanı, farklı dönme değerleri durumunda farklıdır.

مشاهده در منبع دانشگاه اوزیغین دانشگاه اوزیغین - موتور جستجوی آثار تاریخی، آرشیوها و نشریات

دانشگاه اوزیغین

تجزیه و تحلیل تجربی و عددی انتقال حرارت دستگاه های خنک کننده در مقیاس مزو

نویسنده پارسا شادی عشقم

تاریخ انتشار 2017-01

موضوع مهندسی مکانیک

نوع سند

زبان انگلیسی

دیجیتال بله

نسخه خطی خیر

کتابخانه دانشگاه اوزیغین

شماره ثبت 9e66581c-a304-4f5c-950a-ac17aba7ba5b

محل کتابخانه گروه مهندسی مکانیک

تاریخ 2017-01

متن نمونه استراتژی‌های مختلف مدیریت حرارتی و فناوری‌های مرتبط اخیراً بر اساس نیازهای خاص توسعه یافته‌اند که برای برآورده کردن آنها طراحی شده‌اند. برخی از این فناوری ها عبارتند از فن مافین، جت مصنوعی و فن پیزوالکتریک. این سه فناوری بر اساس نیاز به مقایسه سیستم اصلی حذف گرما انتخاب شده‌اند. فن های مافین مقیاس کوچکی از فن های چرخشی معمولی هستند که از تعدادی پره برای تولید جریان استفاده می کنند که خنک سازی را انجام می دهد. جت های مصنوعی و فن های پیزوالکتریک هر دو از نوسان ایجاد شده توسط صفحه پیزوالکتریک برای برقراری جریان استفاده می کنند. وجود یک دیافراگم نوسانی در جت های مصنوعی فرآیند تنفسی را که در ریه های انسان انجام می شود شبیه سازی می کند. در مورد فن های پیزوالکتریک، تیغه با یک تیر نوسانی نوسانی جایگزین می شود که حرکت دوره ای جریانی ایجاد می کند که در نهایت گرما را حذف می کند. این پژوهش از بخش های مختلفی تشکیل شده است. در بخش اول، فن‌آوری‌هایی که قبلاً ذکر شد، از نظر ویژگی‌های انتقال حرارت به صورت تجربی با هم مقایسه می‌شوند. به منظور آزمایش فناوری ها، یک سیستم آزمایشی طراحی و ساخته شد. سیستم تست از دو محفظه اصلی تشکیل شده است. منبع گرما و دستگاه خنک کننده؛ دستگاه های خنک کننده روی یک فیکسچر پلکسی محکم می شوند. این پایه قابل تنظیم است تا دستگاه خنک کننده بتواند در فواصل مختلف کار کند. فیکسچرها به گونه ای طراحی و ساخته شده اند که دستگاه ها را به طور ایمن در موقعیت خود نگه دارند تا از هرگونه نوسان اضافی در حین کار جلوگیری شود. منبع حرارتی راه اندازی آزمایشی یک بخاری مسی مربعی است که در مقابل فناوری خنک کننده قرار گرفته است که تحت آزمایش است. سپس با قرار دادن آنها در فواصل مختلف، تأثیر فاصله بر حذف حرارت این وسایل خنک کننده بررسی و گزارش می شود. در مورد فن مافین مشاهده شد که ضریب انتقال حرارت با فاصله رابطه معکوس نشان می دهد. فاصله بالاتر انتقال حرارت کم را نشان می دهد و بنابراین فن فقط در فواصل نزدیک به بخاری قابل استفاده است. برای جت مصنوعی، یک فاصله بهینه وجود داشت که پس از آن انتقال حرارت کارآمد نبود. در مورد فن پیزوالکتریک، نه تنها افزایش فاصله منجر به ضریب انتقال حرارت پایین می شود، بلکه ضریب انتقال حرارت نیز به انحراف صفحه فن پیزوالکتریک بستگی دارد. The effect of slab deflection is studied by the use of two different materials, mylar and metallic substrate fans. بالاترین عدد ناسلت برای جت مصنوعی و فن پیزوالکتریک حدود 60 است در حالی که برای فن مافین این عدد کمتر از 20 است. انحراف دال پیزوالکتریک به قدری مهم است که در مورد دال مایلار بالاترین ضریب انتقال حرارت به دست آمده 20 W/m2-K بیشتر است، در حالی که تقریباً 20 W/m2-K برابر فلز من است. حدود 58 W/m2-K. علاوه بر تحقیقات تجربی گسترده، فن پیزوالکتریک به صورت عددی از طریق نرم‌افزار FLUENT-ANSYS مدل‌سازی می‌شود تا نتایج غیرقابل دسترس در طول آزمایش‌ها و درک بهتر پدیده‌ها را پیدا کند. نتایج عددی مطابق با نتایج تجربی با انحراف حدود 20 درصد است. حداکثر سرعت تقریباً 1.8 متر بر ثانیه است. جریان همچنین با استفاده از تصویربرداری PIV در طول بررسی ویژگی‌های انتقال حرارت فن پیزوالکتریک قابل مشاهده است. نتایج تصویربرداری PIV، خنک‌سازی جانبی را که تا حدی در فواصل نزدیک اتفاق می‌افتد، روشن می‌کند. پدیده خنک کننده جانبی پس از تجزیه و تحلیل حرکت بیش از 5000 فریم از فن پیزوالکتریک مایلار در حال کار به تصویر کشیده شده است. مشاهده می شود که در فاصله کمتر از 5 میلی متر زمان تشکیل گرداب وجود ندارد و در نتیجه جریان القایی به سمت کناره ها سلب می شود. این بدان معنی است که در حالی که منبع گرما در خط مرکزی فن هماهنگ است. جریان القایی طرفین منبع گرما را خنک می کند و نه خود بخاری. این مطلوب نیست زیرا راندمان خنک کننده در این حالت کاهش می یابد. Finally, a high-speed camera has also been used to capture the on spot behavior of the piezoelectric fan over the flow. با فرکانس 3000 فریم در ثانیه دوربین، جریان با استفاده از قلم دود گرفته می شود. تشکیل گرداب در فرکانس های مختلف فن پیزوالکتریک دیده می شود. اثر مقدار انحراف نیز توسط توالی های دوربین ثبت می شود. شعاع گردابی تشکیل شده در مورد مقادیر مختلف انحراف متفاوت است. Bu teknolojilerin bazıları muffin fanları, sentetik jetler ve piezoelektrik fanlardır. Bu üç Teknoloji kendi çekirdek ısı giderim sistem karşılaştırma ihtiyacını baz alınarak seçilmiştir. Muffin fanları, normal döner fanların küçük ölçeğidirler ve Soğutma yapan bir akım üretmek için bir dizi bıçak kullanırlar. Sentetik jetleri ve piezoelektrik fanların ikisi de akım oluşturmak için bir piezoelektrik plaka tarafından oluşturulan salınımı kullanırlar. Sentetik Jetlerde salınımlı بیر دیافرام وارلیگی اینسانین akciğerinde yapılan nefes alma işlemini simule eder. بیچاک، پیزوالکتریک فانلارداکی پریودیک هارکتی سونوکوندا ایسییی گیدرن بیر آکیش اولوشتوران سالینیملی کنسول یشینی ایله دغیشتیریلیور. Bu çalışma çeşitli bölümlerden oluşmaktadır، birinci bölümde، daha önce bahsedilen teknolojiler deneysel olarak، ısı transfer karakteristikleri bakımından karşılaştırılmıştır. Teknolojileri test etmek için deneysel bir sistem tasarlanıp ve üretilmiştir. تست sistemi iki ana bölmeden oluşur. Isı kaynağı ve soğutma cihazı; Soğutma cihazları bir plexi fikstüre sabitlenmiştir. Bu stand ayarlanabilir, böylece soğutma cihazı çeşitli mesafelerde çalışabilir. Fikstürler, çalışma esnasında ekstra salınımı önlemek için cihazları sabit tutacak şekilde tasarlanıp ve üretilmiştir. Testin kurulumun ısı kaynağı, testlerin altında olan soğutma teknolojisinin önüne yerleştirilen kare bir bakır ısıtıcıdır. Daha sonra uzaklığın bu soğutma cihazlarının ısı gidermesi üzerindeki etkisi, çeşitli mesafelere yerleştirilerek incelenir ve raporlanır Muffin fan durumunda, ısı transfer katsayısının mesafe ile ters ilikseki, düşük ısı transferi sergilediği ve bu nedenle fan ısıtıcıya yakın mesafelerde uygulanabileceği görülmüştür. Sentetik jetler için, ısı aktarımı etkili olmadıktan sonra optimum bir mesafe oluşur. فن پیزوالکتریک دوروموندا، یالنیزکا دوشوک ایسی اکتاریم کاتسایسی ایل سونوچلانان مسافدکی آرتیش دغیل، عینی زامندا، آیسی آکتاریم کاتساییسی فن پیزوالکتریک levhasınin bağılödmes. Levhanın dönme etkisi, mylar ve metalik substrate fanları olmak üzere iki farklı malzeme kullanılarak incelenmiştir. Sentetik jet ve piezoelektrik fan için en yüksek Nusselt sayısı 60 civarındayken, muffin fanında bu sayı 20 den düşüktür. Piezoelektrik levhanın dönmesi o kadar önemlidir ki, mylar levhasında elde edilen en büyük ısı transferi eşdeğeri 20 W/m2-K dır, metalik fan için mylar'dan yaklaşık üç kat daha yaklaşık وç kat veha yaküksık/dıkık. Kapsamlı deneysel soruşturmaların yanı sıra, Deneyler sırasında erişilemeyen sonuçların bulunması ve olayların daha iyi anlaşılması için, , fan piezoelektrik, sayısal olarak FLUENT-ANSYS yazılılenşım. Sayısal sonuçlar, yaklaşık yüzde 20 sapma ile deney sonuçları ile uyumludur. Maksimum hız Yaklaşık 1.8 m/s olduğu bulunmuştur. Akış, piezoelektrik fanın ısı transfer özellikleri incelemesi sırasında PIV görüntüleme yöntemiyle de görselleştirilmektedir. PIV görüntüleme sonuçları، kısmen yakın mesafelerde gerçekleşen yan soğutma açıklığa kavuşturmasına yol açıyor. Yan soğutma olayı, 5000'den fazla kare maylar piezoelektrik fanın hareket analizinden sonra ele geçiyor. 5 mm'den daha az uzaklığa vorteks oluşumu için zaman olmadığı ve dolayısıyla sonuçlanan akışın yanlara doğru yoksun olduğu görülmektedir. Bunun anlamı, ısı kaynağının fan merkez çizgisinde kordine edilmesine rağmen, sonuçlanan akış ısı kaynağının یانلارینی soğutulup, Isıtıcının kendisinin soğutulmamasıdır, bu durum arzunkünkutima düşürülür. Son olarak, yüksek hızlı bir kamera 'da piezoelektrik fanın akış üzerindeki nokta davranışını kaydetmek için kullanılmıştır. Kameranın saniyede 3000 kare frekansıyla akış bir duman kalemi kullanılarak kaydedilmiştir. Vorteks oluşumu piezoelektrik fanının çeşitli frekanslarında görülür. Dönme değerinin etkisi kameranın dizileri tarafından da kaydedilmiştir. Oluşan vorteks etki alanı, farklı dönme değerleri durumunda farklıdır.