نام پژوهشگر: امید فرهنگیان مرندی

بررسی نظری و تجربی رشد لایه برفک بر روی یک ورق سرد در جریان هوای مرطوب توربولنس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی مکانیک 1386
  امید فرهنگیان مرندی   ابراهیم دامنگیر

در این پایان نامه تشکیل برفک بر روی صفحه سرد در جریان هوای توربولنت به صورت عددی و تجربی بررسی شد. به منظور مدل سازی توربولانس هیدرودینامیکی و حرارتی از دو مدل دو معادله ای و استفاده شده است. معادلات حاکم بر لایه برفک با در نظر گرفتن فوق اشباع بودن بخار آب در سطح برفک به صورت کوپل با معادلات لایه هوا حل شد. برای گسسته سازی معادلات از روش حجم محدود استفاده شده و به منظور مرتبط کردن میدان های فشار و سرعت از الگوریتم سیمپل استفاده شده است. برای رشد برفک مدلی بکار گرفته شده که نتایج حاصل از حل عددی آن تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی داشته است. در این مدل لایه برفک متخلخل فرض شده و از ضریب تخلخل برای محاسبه ضریب هدایت حرارتی و نیز محاسبه ضریب دیفیوژن بخار استفاده شده است. استفاده از مدل توربولانسی و برای مدل کردن توربولانس هیدرودینامیکی و حرارتی دقت محاسبات را نسبت به مدل های استفاده شده توسط دیگر محققین از جمله مدل افزایش می دهد. شرایط فیزیکی حاکم بر سطح برفک نشانگر فوق اشباع بودن بخار آب در این سطح می باشد و دیده می شود که استفاده از فرض بخار آب فوق اشباع به شدت در تطابق نتایج با نتایج تجربی موثر است به طوریکه فرض اشباع بودن بخار آب اشباع در سطح برفک انتقال جرم و در نتیجه ضخامت برفک محاسبه شده را با اختلاف نسبت به نتایج تجربی پیش بینی می کند. تاثیر پارامترهای مختلف جریان ورودی در رشد برفک مورد مطالعه قرار گرفت. تغییر سرعت جریان ورودی تاثیر چندانی بر رشد لایه برفک ندارد. افزایش رطوبت نسبی جریان ورودی باعث افزایش ضخامت وکاهش چگالی لایه برفک شد. با افزایش نسبت رطوبت, کاهش دمای سطح سرد و کاهش دمای هوای ورودی میزان انتقال جرم از لایه هوا به لایه برفک افزایش می یابد.