ارائه مدل تحلیلی جدید برای بررسی انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی گمانه در بازه زمانی کوتاه
چکیده
در این مقاله مدل تحلیلی جدیدی برای بررسی رفتار حرارتی مبدل‌های حرارتی گمانه در بازه زمانی کوتاه ارائه‌شده است. انتقال حرارت در داخل و خارج گمانه به‌صورت گذرا در نظر گرفته‌شده است. برای این منظور حل تحلیلی در دو مرحله توسعه داده‌شده است. در مرحله اول ابتدا پاسخ حرارتی بازه زمان کوتاه (تابع بی‌بعد G) سیستم به‌دست‌آمده و در مرحله دوم دمای سیال خروجی از مبدل با استفاده از تابع پاسخ محاسبه شده است. برای مدل‌سازی انتقال حرارت در داخل گمانه از آنالوژی بین جریان الکتریکی و جریان حرارتی استفاده‌شده است. بدین منظور یک مدار معادل حرارتی در داخل گمانه توسعه داده‌شده و معادلات انرژی حاکم در داخل گمانه بر اساس مدار معادل حرارتی به‌دست‌آمده‌اند. در خارج از گمانه انتقال حرارت به‌صورت هدایت در راستای شعاعی در نظر گرفته‌شده است. مجموع معادلات حاکم با استفاده از تبدیل لاپلاس حل‌شده‌اند و درنهایت دمای متوسط سیال و تابع پاسخ بازه زمانی کوتاه محاسبه‌شده است. در مرحله بعد دمای سیال در خروجی مبدل با استفاده از تابع پاسخ برای حالت کاکرد منقطع روشن و خاموشی سیستم محاسبه‌شده است. نتایج حل تحلیلی حاضر با مقادیر تجربی مقایسه شده و همخوانی بسیار خوبی بین مقادیر اندازه‌گیری شده تجربی و نتایج حل تحلیلی مشاهده‌شده است.
کلید واژگان
مدل تحلیلیمبدل حرارتی گمانه
بازه زمانی کوتاه
شماره نشریه
5تاریخ نشر
2016-07-011395-04-11
ناشر
دانشگاه تربیت مدرسسازمان پدید آورنده
هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرسدانشجوی دکتری مکانیک- تربیت مدرس
شاپا
1027-59402476-6909
