نام پژوهشگر: سید مجتبی میرحسینی

بررسی تجربی اثر الکتروهیدرودینامیک روی افزایش انتقال حرارت جابجایی در لوله با استفاده از الکترود مارپیچی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1389
  سید مجتبی میرحسینی   علی اکبر عالم رجبی

الکتروهیدرودینامیک شاخه ای میان رشته ای از علم است که به بررسی اثر اعمال میدان الکتریکی بر سیال می پردازد. در این پایان نامه اثر الکتروهیدرودینامیک بر افزایش انتقال گرمای جابه جایی اجباری درون یک لوله تحت شار ثابت گرما به صورت تجربی بررسی شد. اعمال میدان الکتریکی در درون لوله فلزی از طریق یک الکترود سیمی پیچیده شده روی یک استوانه چوبی هم محور با لوله، انجام پذیرفت. در شرایط یاد شده، اعمال میدان سبب ایجاد حرکت ثانویه ای در هوا می شود که به باد کرونا مشهور بوده و عامل افزایش ضریب انتقال گرما می باشد. در این پژوهش اثر پنج پارامتر دبی هوای ورودی به لوله، شار گرمایی اعمال شده به سطح خارجی لوله، قطر الکترود سیمی، طول گام مارپیچ الکترود سیمی و میزان میدان الکتریکی اعمالی بررسی شد. نتایج آزمایشگاهی به دست آمده عبارتند از: - با افزایش ولتاژ اعمالی و جریان کرونا ( با ثابت بودن سایر پارامتر ها) ضریب انتقال حرارت افزایش می یابد. - با افزایش شار گرمای اعمالی و با ثابت بودن بقیه پارامتر ها ضریب انتقال حرارت چه در حضور میدان الکتریکی چه در غیاب آن، افزایش می یابد اما نسبت این دو ضریب که آن را er نامیدیم با افزایش شار گرما کاهش می یابد. - افزایش قطر الکترود باعث افزایش ولتاژ شروع کرونا می گردد. بیشترین افزایش انتقال گرما تحت شرایط ولتاژ اعمال شده یکسان برای الکترود با قطر کمتر مشاهده شد. همچنین برای داشتن جریان کرونایی مشخص، ولتاژ بیشتری باید اعمال گردد. در نتیجه استفاده از الکترود با قطر کمتر موجب صرفه جویی در مصرف انرژی می گردد. همچنین به دلیل گسترده تر بودن محدوده جریان کرونا از شروع تا شکست برای الکترود با قطر کمتر، استفاده از این نوع الکترود قدرت بیشتر و محدوده وسیع تری برای کنترل دمای لوله ایجاد می کند. - به طور کلی می توان گفت افزایش در گام الکترود باعث کاهش در انتقال حرارت جابجایی گردید. - نتایج به دست آمده از نمودارها حاکی از افزایش انتقال گرما در صورت نزدیکی بیشتر به اعداد رینولدز در محدوده عدد رینولدز حالت گذار است. به این معنی که در عدد رینولدزهای 2500-4000 بهترین نسبت ضریب انتقال حرارت تجربه شد و با کاهش یا افزایش عدد رینولدز و به طور کلی دور شدن از مقادیر ذکر شده، از این نسبت با نرخ های متفاوت کاسته می شود.