بررسی تحلیلی تقریبی انتقال حرارت با جابجایی آزاد در لوله قائم مدور

در این تحقیق، به حل تقریبی معادله انتقال حرارت جابجایی آزاد در یک لوله عمودی بلند برای جریان کاملا توسعه یافته هوا با روش تحلیلی پرداخته شده است. دیواره لوله تحت شار حرارتی ثابت قرار دارد. دمای ورودی لوله یکنواخت فرض شده است و خروجی آن نیز با محیط هم دما می باشد. هدف از این مطالعه، حل تحلیلی معادله های اندازه حرکت و انرژی و به دست آوردن پروفیل سرعت و دما و نیز محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجایی است. تاثیر تغییر پارامترهای مؤثر جریان بر پروفیل سرعت و دمای هوا نیز در این تحقیق بررسی گردید. نتایج این بررسی نشان داد که برای افزایش سرعت و همچنین کنترل میزان افزایش دمای هوا در داخل لوله، بهترین گزینه افزایش قطر لوله است. همچنین با بررسی تغییرات پروفیل دمای هوا بر حسب شار حرارتی ثابت در دیواره نشان داده شد که می توان با عایق کردن دیواره لوله عمودی شرایط دمایی مناسب تری در داخل آن فراهم کرد و از افزایش بیش از حد دمای هوا در داخل لوله، که ممکن است موجب آسیب رسیدن به جداره داخلی آن شود، جلوگیری کرد.

کلیدواژه ها:

جابجایی آزاد ، لوله عمودی ، حل تقریبی ، ضریب انتقال حرارت جابجایی ، سرعت میانگین