اثر تنش و انتقال جرم فصل مشترک مایع-بخاربر روی عملکرد ترموسیفونها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد دانشکدة مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف

2 عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات

چکیده

چکیده
در این مقاله اثر تنش برشی و انتقال جرم در فصل مشترک فیلم مایع و جریان بخار روی عملکرد یک ترموسیفون با استفاده از روش انتگرالی بررسی شده است. با حل معادلات حاکم در بخش چگالنده، توزیع سرعت و ضخامت فیلم مایع به دست می‌آید. سپس دبی جرم فیلم مایع و نرخ انتقال حرارت قابل محاسبه است. نتایج برای یک ترموسیفون با طولcm 5/30 و قطر داخلیcm 42/2 با سیال عامل متانل در دمای اشباع 63 درجة سانتیگراد و دمای دیوار 38 درجة سانتیگراد انجام گرفته است. نتایج تحلیلی ارایه شده با نتایج تجربی و عددی محققین قبلی مقایسه گردیده است

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Shear Stress of Liquid-Vapor Interface with and without Mass Transfer on Thermal Performance of a Thermosyphon

نویسندگان [English]

  • Ali Nouri 1
  • Pedram Hanafizadeh 2
چکیده [English]

This paper shows the effect of shear stress of liquid-vapor interface with and without mass transfer on thermal performance of a thermosyphon by the integral method. In this analysis, governing equation solved for laminar flow to find velocity profile, thickness of liquid film as well as heat transfer coefficient. In this study, a thermosyphon with 30.5cm length and 2.42cm inner diameter is analyzed. Methanol is used as a working fluid at saturated temperature of 63°C. Results show that the shear stress of liquid-vapor interface decreases the rate of heat transfer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heat Pipe
  • Thermosyphon
  • heat transfer
  • shear stress
  • Mass Transfer

مراجع

[1] Lock, G.S.H.;"The Tubular Thermo-syphon", Oxford Science Publications,1992.
[2] Nusselt, W; "Die Oberflachen kondensation der Wasserdampfes", Zeits chrift des vereines deutscher Ingenieure, Vol.60, PP.541-569, 1916.
[3] Sparrow, E.M. and J.L.Gregg; "A boundary–layer treatment of laminar-film condensation", J.Heat Transfer, Vol.81, pp.13-18, 1959.
[4] Chen, M.M; "An analytical study of laminar film condensation": Part 1-Flat plate,J.Heat Transfer,Vol.83,pp. 48-54, 1961.
[5] Seban, R.A. and Faghri, A.; Film Condensation in a Vertical Tube with a Closed Top, Int. J.Heat Mass Transfer, Vol. 27, No. 6,pp.944-948, 1984.
[6] Spendel, Th; "Laminar Film Condensation Heat Transfer in Closed Two-Phase Thermosyphons", proc.5th int.Heat Pipe Conf.,pp.208-213,Japan, 1984
[7] Faghri, A; "Heat Pipe Science and Technology", Taylor&Francis, 1995.
[8] Henstock, W.H and Hanratty, T.S; "The Interfacial Drag and the Hight of the Wall Layer in Annular Flows", AIChE J., Vol. 22, p.990, 1976.
[9] Prandtl, L; "Essentials of Fluid Dynamics", Blackie & Son, London, p 117, 1969.
[10] Pan, Y; Condensation characterisics inside a vertical tube considering the presence of mass transfer, vapor velocity and interfacial shear, Int. J. Heat Mass Transfer 44, pp. 4475–4482, 2001.
[11] Tien, C.L; Gerner, F.M. and Chen, S.L; "General Film Condensation Correlations", Experimental Heat transfer, Vol.1, PP.93-107, 1987.
[12] Ho, W.K and Tien,C.L;, "Reflux Condensation Characteristics of a Two-Phase Closed Thermosyphon",
Proc. 4th In. Heat pipe Conf. London, 1981

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار