پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

شبیه‌سازی انتقال حرارت در خشک‌کن آب گرم محصولات کشاورزی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه مهندسی مکانیک، واحد شهر مجلسی، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران
چکیده
استفاده از مواد متخلخل درون خشک‌کن‌های آب گرم به دلیل اینکه موجب افزایش انتقال حرارت می‌شوند، بصورت کاربردی در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این موارد، عملکرد گرمایی کانال‌های حرارتی به مقدار زیادی تحت تأثیر چیدمان مواد متخلخل در داخل کانال است. لذا هدف از این تحقیق که به روش شبیه‌سازی توسط نرم‌افزار Ansys Fluent 16 انجام شد، بهبود انتقال حرارت در خشک‌کن‌های آب گرم با استفاده از هندسه‌های جدید مواد متخلخل است. برای این منظور، اثر 5 نوع هندسه مختلف برای ماده متخلخل (با حجم‌های مساوی) در 5 ارتفاع بی‌بعد مختلف فوم فلزی (1، 8/0، 6/0، 4/0 و2/0) و اثر دو قطر منافذ مختلف (1/0 و 05/0 سانتی‌متر) بر روی شاخص‌های هیدرودینامیکی و انتقال حرارت جریان از جمله عدد میانگین ناسلت و پارامتر ارزیابی عملکرد (PEC) بررسی شد. ماده متخلخل از جنس آلیاژی از آلومینیوم با ضریب هدایت حرارتی W/m2K 40 و تخلخل برابر با 95/0 در یک سینی حرارتی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که قرارگیری مواد متخلخل درون سینی حرارتی موجب افزایش عدد ناسلت و در نتیجه انتقال حرارت گردید. همچنین افزایش قطر منافذ در فوم‌های فلزی موجب افزایش عدد ناسلت شد. بیشترین عدد PEC مربوط به حالتی بود که قطر منافذ برابر با 1/0 سانتی‌متر و ارتفاع بدون بعد مواد متخلخل برابر با 2/0 است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات