پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب

word 5 MB 32333 84
مشخص نشده کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک
قیمت قبل:۷۴,۷۰۰ تومان
قیمت با تخفیف: ۳۴,۸۰۰ تومان
دانلود فایل
  • بخشی از محتوا
  • وضعیت فهرست و منابع
  • پایان نامه کارشناسی‌ ارشد رشته مکانیک گرایش تبدیل انرژی

     

    چکیده

    در این مطالعه، با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی، سعی بر آن شده است که ابعاد بهینه برای نازلهای تزریق دستگاه ورتکس تیوب بدست آید. بدین منظور شبیه سازی عددی برای مقادیر مختلف طول، عرض و ارتفاع نازل­های تزریق انجام گرفته و سایر ابعاد ورتکس تیوب­های مدل شده برای تمام مدل ها یکسان در نظر گرفته شده است که همان ابعاد دستگاه ورتکس تیوب اسکای و همکاران می باشد. نتایج عددی برای جریان های آشفته و تراکم پذیر با استفاده از مدل توربولانس استانداردk-ε  به دست آمده اند. هدف اصلی این مطالعه عددی بدست آوردن حداقل دمای ممکن در خروجی سرد با تغییر ابعاد نازلهای تزریق می­باشد. در بررسی حاضر، به بررسی فشار در محفظه چرخش و رابطه آن با دمای خروجی سرد دستگاه پرداخته شد که در نهایت به ازای مقادیر خاصی از ابعاد نازل­های تزریق، جدایش انرژی بهتری حاصل شده است. در نهایت برخی از نتایج حاصل از کار عددی با نتایج تجربی مقایسه شده اند که مطابقت قابل قبولی بین آنها وجود دارد.

     

     

    کلمات کلیدی

    ورتکس تیوب، نازل، جدایش دمایی، شبیه سازی عددی، محفظه چرخش ، جریان های برگشتی.

    فصل اول

    مقدمه

     

    ورتکس تیوب یک اختراع ابتکارانه از دو دانشمند به نامهای جورج ژوزف رانکیو و رودولف هیلش می­باشد، که جداگانه این دستگاه را در طول جنگ در دهه 1940 درست کردند.[1] به همین خاطر ورتکس تیوب را به افتخار این دو، رانکیو-هیلش ورتکس تیوب[1] نیز می­نامند.

    ورتکس تیوب جریان گاز ورودی به لوله را به دو جریان جداگانه تقسیم می­کند: یکی گرمتر و دیگری سردتر نسبت به ورودی. نکته جالب توجه در مورد این دستگاه، عدم وجود هیچ جزء متحرک، قطعه الکتریکی یا شیمیایی و یا کار ورودی به آن می­باشد. علی­رغم اینکه هندسه ورتکس تیوب ساده می­باشد ولی فرآیند دینامیک سیالات و ترمودینامیک آن بسیار پیچیده می­باشد. تا کنون کارهای آزمایشگاهی، تئوریک و عددی فراوانی برای بررسی پدیده­ی جدایش دما[2] در ورتکس تیوب انجام گرفته است. واضح است که با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی[3] می­توان از پیچیدگی­ها و هزینه­های مربوط به کارهای تجربی کاست.

     

    1-1 رانکیو-هیلش ورتکس تیوب

    در قرن نوزدهم فیزیکدان بریتانیایی جیمز ماکسول پیشنهاد داد که یک سیستم با دو خروجی مجزای آب سرد و گرم عبوری از یک لوله می­توان ساخت که با باز و بسته کردن یک شیر کوچک کار کند. شیر باید به طور خودکار زمانیکه یک مولکول از آب گرم به آن می­رسد، باز و هنگامیکه یک مولکول از آب سرد به آن می­رسد، بسته شود.[2] این وسیله خیالی می­توانست به عنوان منبعی جهت دست­یابی به سیال­های سرد و گرم به طور همزمان باشد. این دستگاه که ابتدا با نام لوله جنّی ماکسول نامیده می­شد، یک قرن بعد به واقعیت تبدیل شد و امروزه به نام ورتکس تیوب شناخته می­شود. شکل 1-1 یک طرح شماتیک از این دستگاه را نشان می­دهد که هوای متراکم ورودی را به دو جریان هوای سردتر و گرمتر تقسیم می­کند. جذابیت این وسیله برای محققین همانطور که اشاره شد، عدم استفاده از هر گونه ابزار متحرک و یا کار ورودی به آن می­باشد.

     

    همانطورکه اشاره شد در اصل ورتکس تیوب به نام دو دانشمند شناخته می­شود، اولی یک فرانسوی به نام رانکیو  که در سال 1933 ورتکس تیوب را کاملاً به طور تصادفی کشف نمود و دوم یک آلمانی به نام رودولف هیلش که در سال 1946 با انجام کارهای آزمایشگاهی جامع و انتشار مقاله­ای در این زمینه، دستگاه را با موفقیت ساخت و تست نمود. تحقیقات این دو نفر به صورت جزئی­تر در ادامه بحث می­شود.

     

    1-2 تحقیقات رانکیو

    یکی از جامع­ترین مقالات دارای جزئیات مربوط به آنالیز نحوه کشف ورتکس تیوب، توسط فولتن [1] اندکی بعد از کشف آن توسط رانکیو منتشر شد که در آن اشاره به این موضوع شده است که رانکیو دمای سکون[4] را با دمای استاتیک[5] اشتباه گرفت و برای همین ورتکس تیوب ساخته شده توسط وی درست کار نکرد. شکل 1-2 ورتکس تیوب طراحی شده توسط رانکیو[4] را نشان می­دهد.

     

    ورتکس تیوبهای مدرن امروزی از لحاظ ساختار و نحوه طراحی شبیه آنچه در شکل 1-3 نمایش داده شده است، می­باشد که همراه با نقشه انفجاری آن است. این ورتکس تیوب ساخته­ی شرکت Exair می­باشد.

     

     

    نخستین مقاله انتشار یافته در زمینه ورتکس تیوب مربوط به رانکیو در سال 1931 می­باشد. وی در این مقاله نشان داد که ورودی هوا به صورت مماسی و شامل یک یا چند نازل تزریق[6] می­تواند باشد. او همچنین توضیح داد که چگونه می­توان با تنظیم اندازه قطر خروجی سرد یا تغییر مساحت خروجی گرم، به میزان سرمایش مورد نظر رسید. همچنین نتیجه گرفت که اگر خروجی گرم بسته باشد، دمای روی دیواره لوله[7] به بیشترین مقدار خود می­رسد و نیز اینکه با افزایش فشار، دمای خروجی سرد کاهش می­یابد. خلاصه تئوری رانکیو به این صورت است که جریان گاز دارای چرخش در یک ورق ضخیم روی دیواره منبسط می­شود و لایه­های داخلی این ورق روی لایه­های خارجی بوسیله­ی یک نیروی گریز از مرکز فشار می­آورند و آنها را فشرده می­سازند و بنابراین باعث حرارت دادن به آنها می­شوند. در همان زمان لایه­های داخلی منبسط می­شوند و سرد می­گردند و اصطکاک میان لایه­ها نیز به کمترین مقدار خود می­رسد.[4]

     

    1-3 تحقیقات هیلش

    هیلش[6] یک مقاله در سال 1946 منتشر نمود و در آن به طور مختصر به کار رانکیو در سال 1933 به عنوان منبع اصلی این ایده اشاره نمود و به طراحی مشابهی برای ورتکس تیوب خود دست یافت. او در این مقاله نوشت که هوا از طریق اریفیس در یک میدان سانتریفیوژی از ناحیه فشار بالا در دیواره لوله به یک ناحیه فشار پایین در نزدیکی محور لوله انبساط می­یابد. در طول این انبساط هوا بخش قابل توجهی از انرژی جنبشی خود را از طریق افزایش اصطکاک به لایه­های محیطی می­دهد. بنابراین این لایه­ها با افزایش دما روبرو می­شوند. اصطکاک داخلی باعث جریان یافتن انرژی از محور لوله به محیط آن می­شود و سعی در رسیدن به یک سرعت زاویه­ای واحد[8] و یکنواخت در سطح کل لوله می­نماید. [6]

    نکته قابل ذکر این است که طبقه بندی ورتکس تیوب بر اساس محل قرار­گیری خروجی هوای سرد در دو نوع بنا شده است. اولی ورتکس تیوب با جریان مخالف[9] که با توجه به شکل 1-4، این وسیله شامل یک قسمت ورودی با یک سری نازل­های دارای یک سوراخ مرکزی، یک لوله گرم و یک شیر مخروطی می­باشد. گاز فشرده با فشار و سرعت بالا به درون نازل ها وارد می­شود. با انبساط هوای داخل لوله، گردابه­ای سریع تشکیل شده که با تنظیم شیر مخروطی می­توان مقدار هوای سرد را تغییر داد و در نهایت گازهایی که از اطراف سوراخ عبور می­کنند سرد و باقی مانده آن، گرم می­شود.

     

     

    ورتکس تیوب نوع دوم، ورتکس تیوب با جریان موازی[10] می­باشد و همانند حالت قبلی بوده با این تفاوت که هوای سرد به طور هم مرکز با هوای گرم خارج می شود. عملکرد آن نیز شبیه به حالت جریان مخالف است. طرح کلی این نوع ورتکس تیوب در شکل 1-5 نشان داده شده است.

     

    بعد از هیلش، تقریباً همه از طراحی ورتکس تیوب با جریان مخالف استفاده کرد­ه­اند تا نوع جریان موازی آن. این امر به این خاطر است که طراحی و ساخت ورتکس تیوب با نوع جریان مخالف ساده­تر است و دو جریان سرد و گرم مجزا در دو خروجی روبروی هم بدست می­آید. در این پایان نامه نیز بر روی ورتکس تیوب با جریان مخالف کار می­شود.

     

    در این نوع از ورتکس تیوبها که در شکل 1-6 دیده می­شود، تیوب یا لوله­ی ورتکس تیوب دارای زاویه واگرایی حدوداً 4 الی 7 درجه می­باشد، این نوع از ورتکس تیوبها در مقایسه با انواع مرسوم از طول کارکرد کمتری برخوردارند و برای کاربردهای خاص استفاده می­شوند.

    شکل 1-6: شماتیک ورتکس تیوب مخروطی [7]

     

    1-5 ساختار کلی دستگاه

    همان­گونه که قبلاً گفته شد ورتکس تیوب دارای هندسه­ای نسبتا ساده می­ باشد و به دور از هر گونه پیچیدگی در تعدد اجزاء تشکیل دهنده بوده که این مساله از مهمترین امتیازات در مورد ورتکس تیوب می­باشد. به طور کلی یک ورتکس تیوب شامل بدنه­ای ساخته شده از یک لوله با طول و قطر مشخص و نیز از یک یا چند نازل برای ورود جریان به داخل دستگاه که ابعاد هندسی نازلها و لوله بسته به طراحی متغیر خواهند بود، می­باشد. همچنین یک شیر کنترل کننده در انتهای گرم وجود دارد که میزان باز­شدگی این شیر نقش تعیین کننده­ای در بازده­ی دستگاه دارد و در نهایت یک خروجی سرد اجزای اصلی تشکیل دهنده ورتکس تیوب هستند.

    (تصاویر در فایل اصلی موجود است)

    Abstract

    in this article, by using computational fluid dynamics techniques, the optimized dimensions for injection nozzles of vortex tube machine are obtained. for this purpose, numerical simulation for different dimensions of length, width and height of nozzles are performed, however other dimensions of modeled vortex tube are considered constant. the standard k-ε turbulence model was introduced to the governing equations for analyzing highly turbulence and compressible flows. the main goal of this study is to achieve the minimum amount of cold exit temperature by changing the dimensions of injection nozzles. in addition, an investigation is done upon pressure effect in the vortex tube chamber and its relation with the cold exit temperature and the best dimensions of nozzles are selected. finally some results of this article are validated by available experimental data. the comparisons show reasonable agreement.

     

    Key words

     Vortex Tube; Nozzle; Temperature Seperation; Computational Fluid Dynamics; Vortex Chamber; Reversed Flows. 

  • فهرست:

    1-1 رانکیو-هیلش ورتکس تیوب                                                                           1

          1-2 تحقیقات رانکیو                                                                                    2

          1-3 تحقیقات هیلش                                                                                   3

          1-4 ورتکس تیوب مخروطی یا واگرا                                                                  4

          1-5 ساختار کلی دستگاه                                                                              5

          1-6 مزایا و معایب ورتکس تیوب                                                                      6

               1-6-1 مزیت­های عمده ورتکس تیوب                                                          6

               1-6-2 برخی معایب ورتکس تیوب                                                             7

          1-7 ورتکس تیوب­های تجاری                                                                         7

          1-8 کاربردهای ورتکس تیوب                                                                         7

                1-8-1 خنک کاری موضعی                                                                     7

               1-8-2 گرمایش موضعی                                                                         8

               1-8-3 خنک کننده هوای شخصی                                                             9

               1-8-4 کاربرد به عنوان یک سیستم جدا کننده رسوب                                      9

               1-8-5 کاربرد به عنوان یک سیستم پالاینده در صنایع نفت و گاز                           9

               1-8-6 کاربرد در جوشکاری اولتراسونیک                                                     10

          1-9 کارهای آزمایشگاهی                                                                             10

          1-10 ساختار کلی پایان نامه                                                                         11

    فصل دوم: مروری بر کارهای گذشته

          2-1 تحقیقات آزمایشگاهی بر روی ورتکس تیوب                                                  13

               2-1-1 پارامترهای ترموفیزیکی                                                                 13

               2-1-2 پارامترهای هندسی                                                                     14

          2-2 تحقیقات تئوری بر روی ورتکس تیوب                                                         15

               2-2-1 مدل تراکم و انبساط آدیاباتیک                                                        15

               2-2-2 اثر اصطکاک و توربولانس                                                              15

               2-2-3 مدل جریان آکوستیک                                                                  16

               2-2-4 مدل چرخش ثانویه                                                                     17

          2-3 تحقیقات عددی بر روی ورتکس تیوب                                                         19

               2-3-1 محل نقاط سکونی طولی و شعاعی داخل ورتکس تیوب                             19

          2-4 بررسی نازل­های تزریق دستگاه                                                                 20

               2-4-1 تحقیقات آزمایشگاهی بر روی نازل­های تزریق دستگاه ورتکس تیوب              21

               2-5-2 مطالعات عددی بر روی نازل­های تزریق دستگاه ورتکس تیوب                     22

    فصل سوم: تجزیه و تحلیل نظری ورتکس تیوب

          3-1 بررسی ترمودینامیکی ورتکس تیوب                                                            24

               3-1-1 قانون اول ترمودینامیک                                                                 26

               3-1-2 قانون دوم ترمودینامیک                                                                 26

          3-2 مدل چرخش ثانویه آلبرن                                                                       29

               3-2-1 مدل چرخش ثانویه آلبرن (مدل مبدل حرارتی)                                     29

               3-2-2 مدل اصلی چرخش ثانویه آلبرن                                                       31

               3-2-3 تفسیر مدل آلبرن                                                                       32

               3-2-4 مدل آلبرن اصلاح شده                                                                 33

    فصل چهارم: مدل عددی بررسی شده                                                                      

          4-1 شبیه سازی عددی ورتکس تیوب                                                              38

               4-1-1 معادلات حاکم                                                                           38

               4-1-2 مدل­سازی توربولانس                                                                   39

          4-2 توصیف هندسی ورتکس تیوب مدل شده                                                     41

          4-3 شرایط مرزی                                                                                     42

               4-3-1 ورودی (Inlet)                                                                          42

               4-3-2 خروجی سرد (Cold Exit End)                                                   43

               4-3-3 خروجی گرم (Hot Exit End)                                                     43

                  4-3-4 دیواره ورتکس تیوب (Wall)                                                          43

          4-4 اهداف و دورنمای بررسی و تحقیق عددی                                                     43

          4-5 بررسی استقلال نتایج عددی از مش بندی                                                    44

          4-6 بررسی مدل توربولانس                                                                          45

          4-7 مقایسه نتایج عددی با تجربی و اعتباردهی به نتایج عددی                                  46

          4-8 بررسی قانون دوم ترمودینامیک برای ورتکس تیوب                                          47

     

     

    فصل پنجم: بررسی تأثیر ابعاد نازلهای تزریق بر عملکرد دستگاه ورتکس تیوب

     

    5-1

    بررسی تأثیر ارتفاع نازل بر دمای خروجی سرد و گرم دستگاه

    49

    5-2

    مفهوم جریان برگشتی در ورتکس تیوب

    53

    5-3

    بررسی عدد ماخ داخل محفظه چرخش در حالات مختلف ارتفاع نازل

    54

    5-4

    بررسی تناظر بین فشار در محفظه چرخش و دمای خروجی سرد دستگاه

    55

    5-5

    بررسی تأثیر سطح مقطع مستطیلی ورودی نازل بر روی جدایش دمایی سرد دستگاه

    58

    5-6

    توزیع دما و خطوط مسیر

    60

    5-7

    بررسی مولفه چرخشی سرعت و ماکزیمم مقدار آن

    61

    5-8

    نرخ توان سرمایشی و گرمایشی

    62

    5-9

    تحلیل عدد ماخ و فشار کل در مدل حالت بهینه و اسکای و همکاران[66]

    63

     

                    

    فصل ششم: نتایج و پیشنهادات

    6-1 خلاصه نتایج                                                                                       66

    6-2 پیشنهاد برای کارهای آتی                                                                        68

    فهرست منابع و مأخذ                                                                                        69

     

     

     

    منبع:

     

    Fulton, C.D., (1950). “Ranque's Tube”. Journal of the American Society of Refrigeration Engineering, 5, pp. 473–479.

    Stong, C. L., (1962). “The "Hilsch" Vortex Tube”, pp. 514–519. The Amateur Scientist, Heinemann Educational Books, Chapter IX, Section 4.

    AiRTEX International Ltd. How Vortex Tubes Work. Available from: http://www.airtexinternational.com.

    Ranque, G. L., (1934). “Method and Apparatus for Obtaining from a Fluid under Pressure Two Currents of Fluids at Different Temperatures”. U.S. Patent, 1952281.

    Exair. Vortex Tubes and Spot Cooling Products. Available from: http://www.exair.com.

    Hilsch, R., (1947). “The Use of the Expansion of Gases in a Centrifugal Field as a Cooling Process”.  Review of Scientific Instruments, 18(2), pp.108–113.

    Gao, C. M., (2005). Experimental Study on the Ranque - Hilsch Vortex Tube, PhD Thesis, Technische Universiteit Eindhoven.

    Khodorkov, L., Poshernev, N.V., and Zhidkov. M.A., (2003) “The vortex tube a universal device for heating, cooling, cleaning, and drying gases and separating gas mixtures”. Chemical and Petroleum Engineering, 39(7-8), pp. 409–415.

    Exair. Vortex Tubes and Spot Cooling Products. Available from: http://www.exair.com/vortextube/vt page.htm.

    ITW Air Management, Vortec Air Guns. Available from: http://www.vortec.com.

    Akhesmeh, S., Pourmahmoud, N., and Sedgi, H., (2008). “Numerical Study of the Temperature  Separation in the Ranque-Hilsch Vortex Tube”.  American Journal of Engineering and Applied Sciences, 3, pp. 181–187.

    Bramo, A.R., and Pourmahmoud, N., “CFD Simulation of Length to Diameter Ratio Effect on The Energy Separation in a Vortex Tube”. Thermal Science, In Press.

    Pourmahmoud, N., and Bramo, A.R., (2011). “The Effect of L/D Ratio on The Temperature Separation in The Counter Flow Vortex Tube”. IJRRAS, 6, pp. 60–68.

    Bramo, A.R., and Pourmahmoud, N., (2010). “A Numerical Study on The Effect of Length to Diameter Ratio and Stagnation Point on The Performance of Counter Flow Vortex Tube”. Aust. J. Basic & Appl. Sci., 4, pp. 4943–4957.

    Pourmahmoud, N., Hassan Zadeh, A., Moutaby, O., and Bramo, A.R., “CFD Analysis of Helica Nozzles Effects on the Energy Separation in a Vortex Tube”. Thermal Science journal, In Press.

    Linderstrom-Lang, C. U., (1967). “On gas separation in Ranque-Hilsch vortex tubes”. Z. Naturforschg., 22(a), pp. 835–837.

    Marshall. J., (1977). “Effect of operating conditons, physical size and fluid characteristics on the gas separation performance of a Linderstrom-Lang vortex tube”. Int. J. Heat Mass Transfer, 20, pp. 227–231.

    Raterman, K.T. Mckellar, M.A. Podgomey, Stacey, D. and Turner, T. (2001). A vortex contactor for carbon dioxide separations. In: First National Conference on CarbonSequestration, May, U.S.A.: National Energy Technology Laboratory.

    Kulkarni, M.R., and Sardesai, C.R., (2002). “Enrichment of Methane concentration via separation of gases using vortex tubes”. J. Energy Engrg, 128(1), pp. 1–12.

    Poshernev, N.V., and Khodorkov, I.L., (2004). “Natural-gas tests on a conical vortex tube (CVT) with external cooling”. Chemical and Petroleum Engineering, 40(3-4), pp. 212–217.

    Takahama, H., Kawamura, H., Kato, S., and Yokosawa. H., (1979). “Performance characteristics of energy separation in a steam-operated vortex tube”. Int. J. Engng Sci., 17, pp. 735–744.

    Collins, R.L., and Lovelace, R.B., (1979). “Experimental study of two-phase propane expanded through the Ranque-Hilsch tube”. Trans. ASME, J. Heat Transfer, 101, pp. 300–305.

    Balmer, R.T., (1988). “Pressure-driven Ranque-Hilsch temperature separation in liquids”. Trans. ASME, J. Fluids Engineering, 110, pp. 161–164.

    Cockerill. T., (1995). Ranque-Hilsch vortex tube. M.Sc Thesis, University of Cambridge.

    Takahama, H., (1965). “Studies on vortex tubes (1) experiments on efficiency of energy separation (2) on profiles of velocity and temperature”. Bulletin of JSME, 8(31), pp. 433– 440.

    Ahlborn, B., and Groves, S., (1997). “Secondary flow in a vortex tube”. Fluid Dynamics Research, 21, pp. 73–86.

    Gao, C.M., Bosschaart, K.J., Zeegers, J.C.H., and de Waele, A.T.A.M., (2005). “Experimental study on a simple Ranque-Hilsch vortex tube”. Cryogenics, 45(3), pp. 173–181.

    Eiamsa-ard, S., and Promvonge, P., (2008). “Numerical simulation of flow field and temperature separation in a vortex tube”, International communications in Heat and Mass Transfer, 35, pp. 937–947.

    Gutsol, A., (1997). “The Ranque effect”. Physics-Uspekhi, 40(6), pp. 639–658.

    Leont’ev. A.I., (2002). “Gas-dynamic methods of temperature stratification (a Review)”. Fuild Dynamics, 37(4), pp. 512–529.

    Fulton, C.D., (1950). “Comments on the vortex tube”. J. ASRE Refrigerating Engng, 58, pp. 984–995.

    Lay, J.E., (1959). “An experimental and analytical study of vortex-flow temperature separation by superposition of spiral and axial flow”. Trans. ASME J. Heat Transfer, 81, pp. 213–222.

    Kreith, F., and Margolis. D., (1959). “Heat transfer and friction in turbulent vortex flow”. Flow, Turbulence and Combustion, 8(1), pp. 457–473.

    Alimov, R.Z., (1966). “Flow friction and heat and mass transfer in a swirled flow”. Journal of Engineering Physics and thermophysics, 10(4), pp. 251–257.

    Reynolds, A.J., (1960). Studies of Rotating fluids a) Plane Axisymmetric Flow, b) Forced Oscillations in a Rotating fluid, c) The Ranque-Hilsch Vortex Tube. PhD Thesis, University of London.

    Reynolds, A.J., (1962), “A note on vortex-tube flow”. J. Fluid Mech., 14, pp. 18–20.

    Deissler, R.G., and Perlmutter, M., (1960). “Analysis of the flow and energy separation in a turbulent vortex”. Int. J. Heat Mass Transfer, 1, pp. 173–191.

    Van Deemter, J.J., (1951). “On the theory of the Ranque-Hilsch cooling effect”. Appl. Sci. Res., 3, pp. 174–196.

    Sibulkin, M., (1961). “Unsteady, viscous, circular flow part 3. application to the Ranque-Hilsch vortex tube”. J. Fluid Mech., 12, pp. 269–293.

    Lewellen, W.S., (1962). “A solution for three-dimentional vortex flows with strong circulation”. J. Fluid Mech., 14, pp. 420–432.

    Parulekar, B.B., (1961). “The Short Vortex Tube”. Journal of Refrigeration, 4, pp. 74–80.

    Kurosaka, M., (1982). “Acoustic streaming in swirling flow and the Ranque-Hilsch vortex tube effect”. J. Fluid Mech., 124, p. 139–172.

    Scheper, G.W., (1951). “The vortex tube–internal flow data and a heat transfer theory”. J. ASRE Refrigerating Engng, 59, pp. 985–989.

    Aljuwayhel, N.F., Nellis, G.F., and Klein, S.A., (2005). “Parametric and internal study of the vortex tube using a CFD model”. International Journal of Refrigeration, 28(2), pp. 442–450.

    Amitani, T., Adachi, T., Kato, T.A., (1983). “Study on temperature separation in a large vortex tube”. Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, 48, pp. 877–884.

    Takahama, H., and Yokosawa. H., (1981). “An experimental study of vortex tubes (where the vortex chamber includes a divergent tube)”. Research.

    Bruun, H.H., (1969). “Experimental Investigation of the Energy Separation in Vortex Tubes”. Journal of Mechanical Engineering Science, 11(6), pp. 567–582.

    Stephan, K., Lin, S., and Drust, M., (1983). “An investigation of energy separation in a vortex tube”. International J. of Heat and Mass Transfer, 26(3), pp. 341–348.

    Saidi, M.H., Valipour, M.S., (2003). “Experimental modeling of vortex tube refrigerator”. Appl. Therm. Eng., 23, pp. 1971–1980.

    Arslan, S., (2002). Vortex tube applications in Micro-Power generation. M.Sc Thesis, Rutgers University.

    Singh, P.K., Tathgir, R.G., Gangacharyulu D., and Grewal, G. S., (2004). “An experimental performance evaluation of vortex tube”. IE (I) Journal.MC, 84, pp. 149–153.

    Aydin, O., and Baki, M., (2006). “An experimental study on the design parameters of a counter flow vortex tube”. Energy, 31(14), pp. 2763–2772.

    Wu, Y.T., Ding, Y., Ji, Y.B., Ma, C.F., and Ge, M.C., (2007). “Modification and experimental research on vortex tube”. Int. J. Refrigeration, 30, pp. 1042-1049.

    Dincer, K., Tasdemir, S., Baskaya, S., and Uysal, B.Z., (2008). “Modeling of the effects of length to diameter ratio and nozzle number on the performance of counterflow Ranque–Hilsch vortex tubes using artificial neural networks”. Appl. Therm. Eng, 28, pp. 2380–2390.

    Kirmaci, V., and Uluer, O., (2009). “An experimental investigation of the cold mass fraction, nozzle number and inlet pressure effects on performance of counter flow vortex tube”. Journal of Heat Transfer-Transactions of the Asme, 8(131), pp. 603–609.

    Dincer, K., Baskaya, S., Uysal, B.Z., and Ucgul, I., (2009). “Experimental investigation of the performance of a Ranque-Hilsch vortex tube with regard to a plug located at the hot outlet”. Int. J. Refrigeration, 32, pp. 87–94.

    Pinar, A.M., Uluer, O., and Kirmaci, V., (2009). “Optimization of counter flow Ranque-Hilsch vortex tube performance using Taguchi method”. Int. J. Refrigeration, 32, 1487–1494.

    Eiamsa-ard, S., (2010). “Experimental investigation of energy separation in a counter-flow Ranque-Hilsch vortex tube with multiple inlet snail entries”. International Communications in Heat and Mass Transfer, 37, pp. 637–643.

    Dincer, K., Avci, A., Baskaya, S., and Berber, A., (2010). “Experimental investigation and exergy analysis of the performance of a counter flow Ranque-Hilsch vortex tube with regard to nozzle cross-section areas”. Int. J. Refrigeration, 33, pp. 954–962.

    Polat, K., and Kirmaci, V., (2011). “Determining of gas type in counter flow vortex tube using pairwise fisher score attribute reduction method”. Int. J. Refrigeration, 34, pp. 1372–1386.

    Chang, K., Li, Q., Zhou, G., and Li, Q., (2011). “Experimental investigation of vortex tube refrigerator with a divergent hot tube”. Int. J. Refrigeration, 34, pp. 322–327.

    Behera, U., Paul, P.J., Kasthurirengen, S., Karunanithi, R., Ram, S. N., Dinesh, K., and Jacob, S., (2005). “CFD analysis and experimental investigations towards optimizing the parameters of Ranque– Hilsch vortex tube”. International Journal of Heat and Mass Transfer, 48, pp. 1961–1973.

    Shamsoddini, R., and Hossein Nezhad, A., (2010). “Numerical analysis of the effects of nozzles number on the flow and power of cooling of a vortex tube”. Int. J. Refrigeration, 33, pp. 774-782.

    آخسمه، س: بهینه­سازی پارامتریک و بررسی جدایش انرژی در ورتکس تیوب، در: (29-31 اردیبهشت 1388)، «هفدهمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک» ، تهران، دانشگاه تهران.

    Takahama, H., (1966). “Studies on vortex tubes (3rd report): Variations of velocity, temperature and energy with axial distance, the mechanism of energy separation”. Bulletin of JSME, 235, pp. 503–510.

    Skye, H.M., Nellis, G.F., and Klein, S.A., (2006). “Comparison of CFD Analysis to Empirical Data in a Commercial Vortex Tube”. Int. J. Refrig., 29, pp. 71-80.

     

     


موضوع پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, نمونه پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, جستجوی پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, فایل Word پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, دانلود پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, فایل PDF پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, تحقیق در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, مقاله در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, پروژه در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, پروپوزال در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, تز دکترا در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, تحقیقات دانشجویی درباره پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, مقالات دانشجویی درباره پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, پروژه درباره پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, گزارش سمینار در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, پروژه دانشجویی در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, تحقیق دانش آموزی در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, مقاله دانش آموزی در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب, رساله دکترا در مورد پایان نامه بررسی عددی تأثیر ابعاد هندسی نازل های تزریق جهت افزایش عملکرد سرمایشی دستگاه ورتکس تیوب

پایان­نامه کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی چکیده لوله ورتکس یک وسیله ساده مکانیکی است که فاقد قسمت‌های متحرک بوده و یکی از تجهیزات مورد استفاده در سیستم تبرید می‌باشد، که در آن یک سیال پرفشار از طریق نازل‌های ورودی وارد لوله ورتکس شده و به دو جریان با دمای کمتر، و بیشتر از دمای ورودی منشعب می‌شود بدین صورت می‌توان دماهای تا 40- درجه سانتی‌گراد را ایجاد کرد. لوله ورتکس ...

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک گرایش تبدیل انرژی چکیده در پایان نامه حاضر با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی CFD بررسی تأثیر پارامترهای کلیدی مانند تأثیر فشار ورودی ثانویه بر دستگاه اجکتور، نسبت مکش، جریانهای برگشتی ناشی از فشار ورودی ثانویه و تأثیر تمامی این پارامترها بر مشخصه های هیدرو دینامیکی سیال از جمله فشار، دما و عدد ماخ بررسی شده است. معادلات ...

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مکانیک تبدیل انرژی چکیده : جهت دهی بردار پیشران سیالی به عنوان یک تکنولوژی مهم برای عملکرد بالا وسایل نقلیه هوایی پدیدار شده است. این تکنولوژی می تواند قدرت مانور هواپیما را با تغییر جریان نازل و انحراف آن از جهت محوری خود بهبود بخشد. هدف از این مطالعه بررسی تاثیرات جریان مکشی ثانویه در جریان اصلی خروجی از یک موتور جت کوچک ...

پایان نامه جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد مهندسی عمران - سازه‌ های هیدرولیکی چکیده در سد های بلند سرریزها به عنوان یکی از سازه‌های هیدرولیکی وابسته، نقش خطیر تخلیه‌ ی سیلاب‌ های ورودی به مخزن سد را با ایمنی کافی در حالت جریان آزاد یا تحت فشار به پایین‌دست، به عهده دارند. در سرریزهای تونلی که جریان با سرعت بالا و اغلب تحت فشار برقرار می­باشد، به دلیل زبری جداره بتنی سرریز و وجود ...

پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد گرایش مهندسی تبدیل انرژی چکیده: در بسیاری از فرایند­ها در صنعت، همراه شدن قطرات مایع با جریان گاز مشکلاتی چون خوردگی تجهیزات پایین­دستی و از دست رفتن مایعات گران­قیمت را در پی خواهد داشت. برای حل این مشکلات، فازها به کمک جداکننده از یکدیگر جدا می­شوند. جداکننده­های سیکلونی به عنوان نوعی از جداکننده­های با راندمان بالا و حجم­کم، در جداسازی جریان­های ...

پایان‌نامه کارشناسی ارشد گرایش طراحی کاربردی چکیده در این پایان‌نامه، در زمینه فناوری خلأ، اهمیت، کاربرد و نقش این فناوری در صنعت و پیشبرد تحقیقات علمی، اصطلاحات فنی مرتبط با این فناوری، انواع پمپ‌های خلأ، کاربردها، مزیت و معایب هر یک از پمپ‌های خلأ، اهمیت مطالعه پمپ توربومولکولی محوری و کارهای انجام شده در این زمینه، مطالبی ارائه شده است. تمرکز عمده بر روش‌های شبیه‌سازی جریان ...

پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته مکانیک گرایش: مهندسی مکانیک – تبدیل انرژی چکیده: یکی از مهمترین مؤلفه های سیستمهای انتقال سیالات، شیر های کنترلی می باشند که در مسیرهای مختلف خطوط لوله انتقال نفت و گاز و .... به چشم می خورد. در شیرهای کنترلی مهمترین مسأله، خاصیت جریان به منظور دستیابی به رفتار مناسب شیر، جهت کنترل دبی یا فشار جریان عبوری می باشد. در این پایان نامه یک شیر کنترلی با ...

پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی‌‌ارشد در رشته مهندسی برق گرایش قدرت چکیده محدودیت منابع سوختی فسیلی و احتمال اتمام ذخایر انرژی فسیلی، گرمایش زمین، آلودگی‌های زیست محیطی، بی‌ثباتی قیمت و همچنین نیاز روز افزون مراکز صنعتی و شهری به انرژی، مجامع بین الملل را به فکر جایگزین‌های مناسب انداخته است. انرژی هسته‌ای، خورشیدی، زمین گرمایی، بادی و امواج اقیانوسی از این قبیل می‌باشند. ...

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد (M.Sc.) رشته: مهندسی فرآوری و انتقال گاز چکیده : امروزه یکی از معضلات در خطوط انتقال گاز، پدیده هیدرات گازی است که ترکیبی از گازهای سبک مثل متان، اتان یا دی اکسید کربن با مولکول‌های آب تحت شرایط خاص دمایی و فشاری ماده‌ای شبیه به یخ را تشکیل می‌دهد که حجم زیادی از گاز را در خود جای داده است. هیدارت های گازی عموماً ته نشین شده و در نهایت ...

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران – سازه‌ های هیدرولیکی چکیده: رودخانه‌ ها از مهم‌ترین و متداول‌ترین منابع تأمین آب آشامیدنی، کشاورزی و صنعتی به شمار می‌آیند. این منابع به علت عبور از بسترهای مختلف و ارتباط مستقیم با محیط پیرامون خود نوسانات کیفی زیادی دارند. از اینرو پیش‌بینی کیفیت جریان رودخانه‌ها که پدیده‌ای غیر قطعی، تصادفی و تأثیرپذیر از برخی عوامل طبیعی و غیر ...

ثبت سفارش