کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4990828 1457101 2018 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Modelling and investigation on heat transfer deterioration during transpiration cooling with liquid coolant phase-change
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی و تحقیق در مورد تضعیف انتقال حرارت در خلال فرایند انتقال و تغییر فاز خنک کننده مایع
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
در این مقاله، یک مدل ریاضی جدید برای توصیف مشکلات دو بعدی از خنک شدن تعرق با تغییر فاز مایع خنک کننده پیشنهاد شده است تا شبیه سازی و بررسی اثرات شار حرارت بالا محلی بر روی دمای سطح و جریان خنک کننده در ماتریس متخلخل. شبیه سازی های عددی نشان می دهد که جریان شار حرارت محلی به طور قابل توجهی بر عملکرد جریان خنک کننده تأثیر می گذارد و منجر به خنثی شدن انتقال حرارت متمایز می شود، یعنی بخار محلی ماتریس متخلخل را متوقف می کند، و جریان خنک کننده مایع به ناحیه دور از منطقه بخار سوپر تبخیر می شود یک دمای بالاتر از منطقه بیش از حد گرم. تجزیه و تحلیل عددی از پارامترهای مختلف نشان می دهد که تضعیف انتقال حرارت در ماتریس متخلخل یکنواخت با هدایت حرارتی پایین تر و تخلخل بیشتر است. برای جلوگیری از وخامت انتقال حرارت، این مقاله سه روش زیر را نشان می دهد و مقایسه می کند: (1) تغییر تخلخل و هدایت ماتریس متخلخل؛ (2) استفاده از دو دیواره جامد برای جدا کردن ماتریس متخلخل به سه اتاق؛ (3) تغییر ضخامت محلی ماتریس متخلخل. با استفاده از سه روش، دمای حداکثر در طرف گرم می تواند به میزان تقریبا 40٪، 55٪ و 5٪ کاهش یابد. مقایسه ها نشان می دهد که روش دوم موثرتر است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
مدل سازی و تحقیق در مورد تضعیف انتقال حرارت در خلال فرایند انتقال و تغییر فاز خنک کننده مایع
چکیده انگلیسی
In this paper, a new mathematical model is suggested to describe the two-dimensional problems of the transpiration cooling with liquid coolant phase change, to simulate and analyze the effects of locally high heat flux on surface temperature and coolant flow within porous matrix. The numerical simulations indicate that the locally high heat flux significantly influences the coolant flow performances, and lead to distinct heat transfer deterioration, i.e. local vapor blocks the porous matrix, and liquid coolant flows into the region far from the superheated vapor region, which results in a higher temperature of the superheated region. Numerical analyses of different parameters reveal that the heat transfer deterioration is more serious in uniform porous matrix with a lower thermal conductivity and a larger porosity. To prevent the heat transfer deterioration, this paper demonstrates and compares the following three approaches: (1) varying local porosity and conductivity of the porous matrix; (2) using two solid walls to separate the porous matrix into three chambers; (3) varying the local thickness of the porous matrix. Using the three approaches, the maximal temperature at hot side can drop by approximately 40%, 55% and 5%, respectively. The comparisons show that the second method is more effective.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 128, 5 January 2018, Pages 381-392
نویسندگان
, , , , ,