کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4994144 1458030 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Effect of gas properties on accelerated laminar boundary layer over a heated wall
ترجمه فارسی عنوان
تاثیر خواص گازی روی لایه ی مرزی تیغه ای برفراز دیواره ی حرارت-دیده
کلمات کلیدی
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1.مقدمه

2- پیکربندی (شکل) جریان و رویکرد مدل سازی

شکل 1- شماتیک جریان مطروحه

1.2 معادلات و شرایط مرزی

شکل 2- تبعیت (a) گرانروی مکانیکی و (b) گرمای ویژه برای (1) هوا، (2) مخلوط هلیم- زنون XHe = 0.05 و (3) بخارآب خیلی داغ در P = 21 MPa

2.2 روش عددی و تست

3- نتایج

1.3 پارامترهای داخلی

شکل 3- شبکه ی محاسباتی با Ny=500 برای جریان هوای K=3 x 10-6، U0= 3 m/s و ΔT=420K 

شکل 4- تست استقلال دانه بندی

شکل 5- پروفایل سرعت درجهت بخار در لایهی مرزی شتابدار برفراز دیواره ی حرارت دیده برای اعداد پرانتل مختلف

شکل 6- پروفایل های چگالی در جریان شتابدار برفراز دیواره ی گرم شده. موارد 1 تا 6 شکل 5 را بنگرید. 

شکل 7- تاثیر (a) رسانندگی گرمایی، (b) ظرفیت گرمایی و  سرعت روی فراجهش درون لایه ی مرزی شتابدار برفراز دیواره ی داغ. 1- پروفایل سرعت محاسبه شده در خواص گاز واقعی؛ 2- پروفایل سرعت محاسبه شده در کاهش ساختگی 1.5 برابری ویژگی گاز مقتضی؛ 3- پروفایل سرعت محاسبه شده در افزایش ساختگی 1.5 برابری ویژگی گاز مقتضی.

2.3 خصوصیات کامل

جدول 1- نوسان خواص گازی و عدد پرانتل برای شرایط پروفایل های سرعت ارائه شده در شکل 5.

شکل 8- پروفایل های دمای فاقدبعد درون لایه ی مرزی شتابدار در اعداد پرانتل مختلف. موارد 1- 6 شکل 5 را بنگرید، 7- کارمن پل هاوزن برای جریان شیب فشار صفر در شرایط شبه هم دما     

شکل 9- تاثیر خواص گازی روی ضریب اصطکاک پوستی. هوا: Pr0 = 0.73؛ مخلوط هلیوم- زنون: Pr0 = 0.66 (XHe = 0.99)؛ بخار آب خیلی داغ: Pr0 = 0.23 (XHe = 0.05)؛ Pr0 = 0.93 (P0 = 0.1 MPa)؛ Pr0 = 0.93 (P0 = 0.1 MPa)؛ Pr0 = 2.39 (P0 = 21 MPa)؛ 7- قانون بلاسیون برای جریان شیب فشار صفر در شرایط شبه هم¬دما  ؛ 8- ضریب اصطکاک پوستی در لایه ی مرزی مجانب شتابدار در شرایط شبه هم دما  .

شکل 11- توزیعات بیشینه سرعت درون لایه ی مرزی شتابدار ناهمدما برای خواص گازی مختلف. موارد 1-6 شکل 9 را بنگرید؛ فرمول وال کوف (11) با استفاده از نسبت دما؛ فرمول وال کوف (11) با استفاده از نسبت چگالی با مقادیری در نقطه ی بیشینه سرعت برای جریان مورد 6.

4- نتیجه گیری ها
ترجمه چکیده
گزارش مقالات مربوط به بررسی عددی لایه ی مرزی تیغه ای برفراز دیواره حرارت دیده با اعداد پرانتل 0.23 تا 2.139 در 3 گاز شبیه-سازی شدند: هوا، مخلوط هلیم- زنون و بخار آب بسیارداغ. روش تفاضل محدود در حل سیستم معادلات لایه ی مرزی تیغه ای با خواص متغیر گازی اعمال شد. میزان تاثیر عدد پرانتل، گرانروی، رسانندگی گرمایی و ظرفیت گرمایی روی جریان نسبت به چگالی گاز، در شرایط بررسی شده در درجه ی دوم اهمیت قراردارد و عامل تعیین-کننده ی دامنه ی فراجهش و سایر پارامترهای جریان است. بااینحال، کاهش کلی عدد پرانتل و کاهش گرانروی و ظرفیت گرمایی و افزایش رسانندگی گرمایی بطورمجزا، با اندک تفاوت در توزیعات چگالی، به افزایش بیشینه سرعت درون لایه ی مرزی منجرمی شوند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
The paper reports on numerical investigation of an accelerated laminar boundary layer over a heated wall at Prandtl numbers from 0.23 to 2.39. Properties of three gases were simulated: air, helium-xenon mixture and superheated water vapor. The finite difference method was applied to solve a system of laminar boundary layer equations with variable gas properties. It has been shown that the influence of Prandtl number, viscosity, heat conductivity and heat capacity on the flow at studied conditions is secondary relative to gas density, which is the determinant factor for the overshoot magnitude and other flow parameters. Nevertheless, at insignificant differences in density distributions the overall decrease of Prandtl number and decrease of viscosity and heat capacity and increase of heat conductivity separately lead to an increase of maximal velocity within the boundary layer.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 111, August 2017, Pages 1121-1128
نویسندگان
,