مدلسازی ضریب موثر انتقال حرارت محیطهای متخلخل سرامیکی به روشخودسازگار

ارائه یک مدل ضریب انتقال حرارت موثر جامع با استفاده از روش تقریب محیط موثر و با توجه به ساختار همگن و همسانگرد عایقهای حرارتی در طراحی فرایندهای حرارتی و همچنین جهت عرضیابی مناسب رفتار محیط های متخلخل در شرایط دمایی متفاوت بسیار پرکاربرد بوده و توسط دانشمندان زیادی از جمله اهم، راسل, مکسول و ... مورد مطالعه قرار گرفته و ارائه شده است. ولی اکثر آنها ازاثر مستقیم سیال درون حفره ها صرف نظر کرده اند. در این پژوهش امکان استفاده از مدل تعمیم یافته خودسازگار با قابلیت تخمین دقیق ضریب موثر انتقال حرارت در محیطهای متخلخل که 3 پارامتر ضریب انتقال حرارت رسانش ظاهری هوا، ضرایب رسانشی انتقال حرارت ماتریکس و تخلخل را به صورت تحلیلی در نظر میگیرد، برای جسم متخلخل بررسی شد. ضریب انتقال حرارتی رسانش ظاهری هوا به طور غیر مستقیم اثرهای اندازه و شکل حفره ها، گرادیان دما، دمای فیلمی متوسط، خواص ترموفیزیکی ماتریکس و هوای محبوس در فاز پراکنده را در خود میگنجاند. در نهایت ضریب موثر انتقال حرارت برای محیطهای متخلخل عایقهای سرامیکی که از اتلاف حرارت در کورههای حرارتی واحدهای الفین پتروشیمی جلوگیری میکنند، با استفاده از نرمافزار فلوئنت محاسبه شد و نتایج آن با نتایج تجربی مقایسه شد. تطابق خوبی بین نتایج تجربی و تئوری با انحراف استاندارد تقریباً 1% بدست آمد.

Keywords:

عایقهای حرارتی سرامیکی , مدلسازی , ضریب موثر انتقال حرارت , محیط متخلخل , فلوئنت