جلال قاسمی
-
این تحقیق به تحلیل فرآیند سوراخکاری در استخوان فمور انسان به منظور تعیین ضریب انتقال حرارت جابجایی و بررسی بروز و یا عدم بروز نکروز حرارتی پرداخته است. شبیه سازی سه بعدی سوراخکاری در دو حالت جابجایی طبیعی با هوا و جابجایی اجباری با نرمال سالین انجام و تحلیل برای سه نرخ پیشروی 50، 100 و 150mm/minدر سه سرعت دورانی 500، 1000 و 2000rpm مته صورت پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که در حالت خنک کاری طبیعی، بیشترین حرارت تولیدی برابر با 4J در نرخ پیشروی 50mm/min و سرعت دورانی 500rpm و کمترین مقدار آن 1/65J در نرخ پیشروی 150mm/min و سرعت دورانی 2000rpm می باشد. حداکثر اختلاف ضریب انتقال حرارت جابجایی میانگین در مقایسه با نتایج تجربی 12/5درصد است که نشان از دقت خوب نتایج حاضر دارد. همچنین نتایج در این حالت نشان می دهد که ضریب انتقال حرارت جابجایی متوسط در نرخ های پیشروی 100 و 150mm/min به ترتیب ٪55 و ٪29/1 بیشتر و در 50mm/min به میزان ٪5 کمتر از مقدار ثابت 20w/m2.k است که در تحقیقات قبلی در نظر گرفته شده است. در تمامی شرایط سوراخکاری در خنک کاری طبیعی نکروز حرارتی بروز می دهد. در حالت خنک کاری اجباری با نرمال سالین بیشترین ضریب انتقال حرارت جابه جایی میانگین در نرخ پیشروی 150mm/min در سرعت دورانی 2000rpm که برابر با 3650w/m2.k بدست آمده و در تمامی شرایط سوراخکاری دمای استخوان از دمایی که باعث نکروز حرارتی می شود، کمتر است.
کلید واژگان: سوراخکاری استخوان، استخوان فمور، سیال خنک کننده نرمال سالین، نکروز حرارتی، استخوان کورتیکالThis research has analyzed the drilling process in the human femur bone in order to determine the heat transfer coefficient and investigate the occurrence or non-occurrence of thermal necrosis. 3D drilling simulation have carried out in natural with air and force convection with normal-saline and the analysis performed for three feed rates of 50, 100 and 150mm/min at rotational speeds of 500, 1000 and 2000 rpm. The results show that in the natural cooling state, the highest generated heat is equal to 4J at 50mm/min and 500rpm while the lowest value of generated heat is 1.65J at 150mm/min and 2000rpm. The maximum difference of the average heat transfer coefficient with the experimental results is %12.5, which represents a good accuracy of the present results. The results in this state also show that the average heat transfer coefficient at 100 and 150mm/min is %55 and %29.1 more, respectively, and it is %5 less at 50mm/min rate, compared to the constant value of 20w/m2.k which is considered in the previous researches. Thermal necrosis occurs under all conditions of the natural cooling. In the force cooling, the highest average heat transfer coefficient with normal_saline is 150mm/min at a rotational speed of 2000rpm, which is equal to 3650w/m2.k and in all conditions, the bone temperature has not exceeded the temperature limit of thermal necrosis
Keywords: Bone drilling, Femur bone, Normal saline coolant, Thermal necrosis, cortical bone -
ددر این تحقیق پست برق فشرده با ظرفیت 800kVA شرکت توسعه پست های ایران ترانسفو زنجان مدل سازی و گروه گرمایی آن تعیین گردیده است. این پست دارای ترانسفورماتور سه فاز رزینی خشک که به همراه اتاقک قرارگیری آن به صورت سه بعدی مدل سازی و به بررسی پارامترهای مورد نظر از جمله کیفیت هدایت جریان سیال به سمت بوبین ها، افت فشار و توزیع دما در قسمت های مهم پرداخته شده است. جهت بررسی صحت نتایج، چهار حسگر دما در نقاط مختلف پست تعبیه گردید تا نتایج تحلیل با مقادیر اندازه گیری شده مقایسه شود. نتایج حاصل از مدل سازی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی شرکت آزمایشگاه های صنایع برق ایران دارای اختلاف حداکثر 5/8K است. با اعمال داده ها طبق استاندارد IEC62271-202 و تعیین شرایط مرزی مورد نظر در آن، اختلاف دمای حداکثر که در بوبین فشار ضعیف اتفاق می افتد، K12 به دست آمد. لذا گروه گرمایی این پست طبق تعریف استاندارد مذکور، 15K خواهد بود. با وجود اینکه مقدار بدست آمده 14% کمتر از نتایج آزمایشگاهی می باشد، گروه گرمایی این پست در آزمایشگاه مذکور نیز 15K تعیین گردید که بیانگر نتایج خوب این تحقیق است.کلید واژگان: گروه گرمایی پست برق فشرده، خنک کاری بوبین های ترانسفورماتور، مدل سازی سه بعدی، استاندارد IEC62271-202In this research, the compact power substation with 800KVA capacity that is produced by Irantransfo Substations Development Company, has been modeled and its thermal class is determined. Modeling of this compact power substation that include a three-phase cast resin dry transformer placed in the enclosure chamber carried out in three-dimension. Then the desired parameters such as fluid flow, pressure drop and temperature distribution in significant parts are investigated. In order to verify the accuracy of the results, four sensors were placed in suitable locates to compare the results of the analysis with the measured values of these sensors. The results of the modeling in comparison with the experimental results show a difference of up to 5.8K. By applying data according to IEC62271-202 standard and appropriate boundary conditions, the maximum temperature difference which occurs in low voltage bobbin is 12K. So the thermal class will be 15K according standard definition. Although it was 14% lower than the laboratory results, the thermal class of this substation also determined in the Laboratory of Electrical Industries of Iran 15K and indicate the good results of this study.Keywords: Thermal class of compact electric power substation, Power transformer bobbins cooling, 3D modeling, IEC62271-202 standard
-
این مقاله به بررسی کمی روشهای مختلف اعمال شرط مرزی عدم لغزش بر روی استوانه ثابت و دوار در چارچوب روش بولتزمن شبکه ای، می پردازد. بدین منظور، از پنج روش بازگشت به عقب، وای-ام-ال-اس خطی، وای-ام-ال-اس درجه دو، بی-اف-ال خطی و بی-اف-ال درجه دو استفاده شده است. چالش اساسی در همه این روش ها چگونگی محاسبه و میانیابی توابع توزیع مجهول در نقاط اویلری پیرامون نقاط مرزی است. نتایج نشان می دهد که در شرایط پایدار (20=Re و 40=Re) حداکثر خطای محاسبه زاویه جدایش 6/7 % و مربوط به روش بازگشت به عقب است، درحالی که در شرایط پایدار اختلاف معناداری میان ضرایب پسا در روش های مذکور مشاهده نمی شود. همچنین روش بی-اف-ال خطی در محاسبه ی طول ناحیه جدایش نسبت به روش های دیگر دارای خطای بیشتری است (6 % برای 20=Re و 8.82 % برای 40=Re). با افزایش عدد رینولدز و ناپایدار شدن جریان و افزایش سرعت بی بعد دوران، روش بازگشت به عقب در پیش بینی ضرایب برآ و پسا دچار اختلاف با نتایج روش های دیگر می گردد؛ به طوریکه میان مقادیر ضریب پسا در زمان های اولیه 7.78>*t و برای شرایط 0.2=k و 200=Re در روش بازگشت به عقب و روش های دیگر، اختلاف ایجاد می شو د، اما با افزایش زمان، این اختلاف کاهش می یابد؛ حال آن که سه روش وای-ام-ال-اس خطی، بی-اف-ال خطی و بی-اف-ال درجه دو همچنان نتایج مشابهی را ایجاد می کنند. بررسی ها نشان می دهد که انتخاب مقادیر ضریب رهاسازی یگانه τ، تاثیر جدی بر همگرایی روش های بیان شده دارد، به طوریکه، دو روش وای-ام-ال-اس درجه دو و بی-اف-ال درجه دو، محدوه همگرایی کوچکتری دارند.کلید واژگان: روش بولتزمن شبکه ای، شرط عدم لغزش، استوانه دوار، روش تبادل تکانهThis paper examines the various methods of applying no slip boundary condition on a fixed and rotary cylinder in the lattice Boltzmann framework. For this purpose, five methods of bounce back, LYMLS, QYMLS, LBFL and QBFL are chosen. The main challenge in all of these methods is how to calculate and interpolate the unknown distribution functions at the points around the boundary points. Results show that in the stable conditions (Re=20 and Re=40), the maximum error of calculation of the separation angle is 6.7 % and it is related to the bounce back method, while in the stable conditions, a significant difference cannot be seen between the bounce back and other methods. Also, the LBFL method has the most error in calculating the separation length (6% for Re=20 and 8.82 % for Re=40). By increasing the Reynolds number and increasing the rotational velocity, the bounce back method differs in the prediction of the lift and drag coefficients respect to other methods; so that there is a difference in the lift coefficient in the early times, t*> 7.78 for the conditions of k=0.2 and Re=200, between the bounce back and other methods, however with increasing time, this difference reduces, whereas the three methods of LYMLS, LBFL and QYMLS continue to produce similar results. Investigations show that the choice of the single release time τ has a serious effect on the convergence of the stated methods, so that the two methods of the QYMLS and QBFL have a smaller convergence limit.Keywords: Lattice Boltzmann method, No slip boundary condition, Rotary cylinder, Momentum exchange method
-
در این مقاله، تحلیل عددی جریان و انتقال حرارت در کانال دوبعدی با حضور محیط متخلخل و بر اساس روش بولتزمن شبکه ای، صورت گرفته است. دلیل اصلی قرار دادن محیط متخلخل داخل کانال، کاهش سطح مقطع موثر کانال و افزایش موضعی سرعت متوسط جریان به منظور افزایش آهنگ انتقال گرما و کنترل دمای بیشینه صفحه گرم بوده است. از سوی دیگر، به دلیل عبور بخشی از جریان از داخل محیط متخلخل از افت فشار ناگهانی در اثر کاهش سطح مقطع جلوگیری به عمل میآید. بدین منظور، یک محیط متخلخل با ساختار تصادفی به صورت موضعی در قسمت فوقانی کانال در نظر گرفته شده است. نتایج کار حاضر، مشتمل بر بررسی اثرات پارامترهای موثر از قبیل اعداد رینولدز، پرانتل، نسبت منظری و تخلخل محیط متخلخل بر بیشینه دمای سطح گرم، عدد ناسلت متوسط و افت فشار کانال، میباشد. نتایج نشان می دهد که افزایش تخلخل سبب کاهش اختلاف دمای بیشینه صفحه در دو حالت کانال ساده و کانال حاوی محیط متخلخل می شود. همچنین مشاهده می شود که استفاده از محیط متخلخل در رینولدزهای پایین نسبت به کاهش دمای صفحه گرم، توجیه بیشتری دارد. در کنار این موضوع، افزایش عدد پرانتل در ابتدا سبب افزایش دمای بیشینه صفحه گرم می شود و افزایش بیشتر آن، دمای بیشنیه ی صفحه را کاهش می دهد.کلید واژگان: جابجایی اجباری، محیط متخلخل، نفوذپذیری، روش بولتزمن شبکه ایIn this paper, numerical analysis of flow and heat transfer in a two-dimensional channel with porous medium and based on the lattice Boltzmann method is performed. The main reason for placing the porous medium inside the channel is to reduce the effective cross section of the channel and increase the localized mean velocity to increase the rate of heat transfer and control the maximum temperature of the hot plate. Also, due to passage of a part of the flow from inside of the porous medium, a sudden drop in pressure is prevented by reducing the cross-section. For this purpose, a porous medium with a random structure is considered in the upper part of the channel. The results include the effects of effective parameters such as Reynolds numbers, Prandtl number, aspect ratio and porosity of the porous medium on the maximum temperature, average Nusselt number and pressure drop. Results show that increase of the porosity increases the difference between the maximum temperature of simple channel and channel with porous medium. It is also observed that the use of a porous medium in the low Reynolds numbers creates a higher decrease in the hot plate temperature. In addition, increasing the Prandtl number initially increases the maximum temperature of the hot plate and its further increase will reduce the maximum temperature.Keywords: Forced convection, Porous medium, Permeability, Lattice Boltzmann method
-
در این مقاله، معادلات حاکم بر امواج دریا به صورت غیر خطی تحلیل و استحصال انرژی از امواج جزایر لارک و فارور در خلیج فارس مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس اطلاعات 31 سال اخیر، امواج این دو جزیره دارای بیشترین رویداد برای دامنه امواج m0/0 تا m0/4 و m0/4 تا m0/8 به ترتیب در دوره های تناوب s4/2 تا s3 وs 3 تا s3/6 است. لذا به طور متوسط زمان تناوب s3 با دامنه m5/0 برای طراحی در نظر گرفته شد. مکانیزم CETO برای تولید انرژی انتخاب و طراحی مفهومی با استفاده از برنامه کامپیوتری تهیه شده، انجام شد، به طوریکه نتایج آن دارای دقت مناسب در مقایسه با نتایج تجربی است. بررسی ها نشان می دهد که برای تولید توان بهینه، باید نسبت ارتفاع بویه به شعاع آن در محدوده 2/8 تا 3/2 باشد. همچنین با توجه به شرایط امواج، امکان دستیابی بهینه از هر مکانیزم در حدود kW 25 وجود دارد.کلید واژگان: استحصال انرژی امواج دریا، جزیره لارک، جزیره فارور، مکانیزم CETOIn this paper, the governing equations of sea waves are analyzed nonlinearly and the energy extraction from the waves in the Lark and Faror islands in the Persian Gulf is determined. According to the data in the last 31 years, the waves of these two islands have the most incidence for the height of 0-0.4 m and 0.4-0.8 m corresponding for the time periodicity of 2.4-3 s and 3-3.6 s, respectively. Therefore, waves with an average period of 3 s and a height of 0.5 m are used in the design process. The Cylindrical Energy Transfer Oscillatory (CETO) mechanism is chosen and the conceptual design is carried out with an in-house FORTRAN code, in which the results are in favorable agreement with the available experimental data. Investigations show that optimum power production requires the range of 2.8 to 3.2 for the ratio of the height to the radius of the buoy. Also, it is possible to access 25 kW power for each mechanism in the optimum conditions.Keywords: Sea wave’s extraction energy, Larak Island, Farur Island, CETO mechanism
-
این پژوهش به منظور مقایسه ی برنامه های ورزشی صبحگاهی و عصرگاهی بر روی تغییرات سطوح ایمنوگلوبین آ(IgA)، کورتیزول و پروتئین تام بزاقی مردان میانسال طراحی گردیده بود. بدین منظور، 12 مرد میانسال (سن 87/6±42/53 سال؛ نمایه ی توده ی بدنی 88/2±21/25 کیلوگرم در هر متر مربع) در این بررسی، مورد پژوهش قرار گرفتند. آزمودنی ها در یک جلسه برنامه ی ورزشی استقامتی به مدت 45 دقیقه، با شدت 65 درصد ضربان قلب بیشینه، در صبح (بین ساعات 7 تا 8 صبح) و عصر (بین ساعات 5 تا 6 عصر) به فاصله دو روز از هم شرکت کردند. سطوح بزاقی ایمنوگلوبین آ، کورتیزول و پروتئین تام بزاقی در صبح و عصر (پیش از ورزش و پس از ورزش) با استفاده از روش الایزا مورد سنجش قرار گرفت. پس از پایان پژوهش داده ها با استفاده از آنالیز واریانس اندازه های تکراری و آزمون تعقیبی بونفرونی مورد آزمون قرار گرفتند. یافته های این پژوهش نشان داد که برنامه های ورزشی صبحگاهی به صورت معناداری سطوح غلظتی کورتیزول بزاق را کاهش داده اند (03/0=P). هیچ تغییر معنادار دیگری بین دیگر ارزیابی ها مشاهده نگردید. در نتیجه، برنامه های ورزشی صبحگاهی سطوح بزاقی کورتیزول بزاق را در مردان میانسال کاهش می دهد.کلید واژگان: نواخت شبانه روزی، ایمنوگلوبین آ، کورتیزول، پروتئین تام، مردان میانسالThis study was designed to compare morning and evening exercises on a change in levels of salivary immunoglobulin A (IgA), cortisol, and total protein in middle-aged men. For this purpose, 12 middle-aged men (age: 53.42±6.87 years; BMI: 25.21±2.88 kg/m2) participated in this study. They had an endurance training session for 45 minutes with 65% of maximum heart rate in the morning (7 - 8 am) and evening (5 - 6 pm) with a 2-day interval. Salivary immunoglobulin A, cortisol, and total protein levels were measured in the morning and evening (before and after the exercise) by ELISA method. Data were analyzed using analysis of variance with repeated measures and Bonferroni post hoc test. The results showed that morning exercise significantly decreased salivary cortisol concentration levels (P=0.03). No significant changes were observed in other measures. In conclusion, morning exercises reduces salivary cortisol levels in middle-aged men.Keywords: circadian rhythm, immunoglobulin A, cortisol, total protein, middle-aged men
-
در مقاله حاضر مطالعه تجربی رفتار انتقال حرارت همرفتی و ولتاژ شکست عایقی متناوب، ACنانوروغن جهت استفاده در ترانسفورماتورهای برق مدنظر می باشد. نانوروغن مورد مطالعه حاوی نانوذرات کلوئیدی مغناطیسی اکسید آهن با سیال پایه روغن ترانسفورماتور از نوع نیترو لیبرا است که این نوع روغن از روغنهای متعارف مورد استفاده در ترانسفورماتورها است.آزمایشهای تجربی انتقال حرارت همرفتی با استفاده از دستگاه آزمایشگاهیساخته شده صورت گرفته و این آزمایش ها در رژیم جریان آرام و تحت شار حرارتی اعمالی ثابت روی دیوارهانجام پذیرفتهاست. همچنین آزمایشولتاژ شکست متناوب با استفاده از دستگاه اندازه گیری ولتاژ شکست BA100 بر اساس استانداردIEC 6015 انجام گرفته است. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهدنانوروغن تهیه شده با نانوذرات مغناطیسی اکسید آهن با اندازه متوسط 23 نانومتر و با غلظت حجمی 1/0 درصد دارای ضریب انتقال حرارت همرفتی متوسط به میزان 5/4 درصد بیشتر از روغن پایه می باشد. همچنین ولتاژ شکست عایقی متناوباین نانوروغن با غلظت حجمی 1/0 درصد، به میزان 8/23 درصد نسبت به روغن پایه بهبود یافته است. داده های حاصل از آزمایش تحلیل انتقال حرارتهمرفتی با روابط تجربی دیگر محققان مقایسه گردیده است.کلید واژگان: ترانسفورماتور، انتقال حرارت همرفتی، نانوروغن، نانوذرات، ولتاژ شکست عایقیExperimental study of convective heat transfer behavior and the AC dielectric breakdown voltage of nano oil for use in transformers is the main scope of this work. The nano oil containing colloidal magnetic Fe3O4 nanoparticles at different volume concentration and the Nytro Libra oil that is the conventional oil in power transformers has been considered as the base fluid. The convective heat transfer behavior was studied by using an experimental setup in laminar flow regime and under constant heat flux. The AC dielectric breakdown voltage by usingBA100 portable dielectric oil tester according to IEC 60156 was carried out. Results show that nano oil with 23 nanometer size and volume concentration of 0.1% has convective heat transfer coefficient to 4.5% higher than the base oil. The AC dielectric breakdown voltage improved 23.8% for nano oil with volume concentration of 0.1% compared to the base oil. The results of the convective heat transfer coefficient behavior of nano oil were compared with othe researchers.Keywords: Transformer Oil, Convective Heat Transfer, Nano Oil, Nanoparticles, Dielectric breakdown voltage
-
بررسی تجربی انتقال حرارت همرفت، در نانو روغن حاوی نانوذراتFe3O4 پودری و بدون پایدارساز و همچنین نانو روغن حاوی نانوذرات کلوئیدی Fe3O4، به همراه پایدارساز هدف اصلی مقاله پیش رو است. بدین منظور، از روغن Nytro Libra که روغن متعارف در ترانسفورماتورهای قدرت است، به عنوان روغن پایه استفاده شده است. نتایج تحقیقات نشان می دهد ، استفاده از نانوذرات مشخصه های انتقال حرارت سیال پایه را بهبود می دهد. همچنین براساس مشاهدات تجربی استفاده از نانوذرات به صورت پودری باعث کاهش و نانوذرات کلوئیدی باعث افزایش خاصیت دی الکتریک روغن ترانسفورماتور می گردد. لذا بررسی رفتار انتقال حرارتی این دو نوع نانوروغن حائز اهمیت خواهد بود. نتایج مطالعه پیش رو نشان می دهد که ضریب انتقال حرارت همرفتی نانو روغن حاوی نانوذرات به شکل پودر در حالت شار حرارتی ثابت در لوله، با غلظت حجمی 1/0% و 3/0% به ترتیب به میزان 7% و 5/9% نسبت به نانو روغن حاوی نانوذرات کلوئیدی و همچنین 5/6% و 4/2% نسبت به روغن پایه بیشتر است. در ادامه، دلایل رفتار انتقال حرارتی نمونه های نانو روغن مورد بحث قرار گرفته و استدلال دیگر محققان در این زمینه نیز مورد توجه قرار گرفته است.کلید واژگان: ترانسفورماتور، انتقال حرارت همرفتی، نانوروغن، نانوذراتExperimental study of convective heat transfer in nano-fluid, containing Fe3O4powder nano-particles without stabilizer and nano-fluid containing colloidal nanoparticles of Fe3O4, with stabilizer, is the main aim of this work. For this purpose, the Nytro Libra oil, as a conventional oil in power transformers has been considered as the base oil. Results show thatthe use of nanoparticles, improves the base fluid heat transfer characteristics. Alsobased on the experimental observations, the use of nanoparticles in the powder form, decreases and in the colloidal form increases the dielectric properties of transformer oil. Hence, the thermal behavior of the two types of nano-oils would be important. The results in present study showed that the convective heat transfer coefficient of nanofluid, containing nano-particles in the powder form in a tube with constant heat flux, and volume concentration of 0.1% and 0.3%, is 7% and 9.5% mare than nano-oil containing colloidal particles and also 6.5% and 2.4% higher than the base oil, respectively. Finally, thermal behavior of different nano-oils samples are discussed, and other researchers arguments are also taken into consideration.Keywords: Transformer Oil, Powder Nanoparticles, Colloidal Nano fluid, Heat Transfer
-
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Volume:4 Issue: 2, 2011, P 11In this paper, a viscous flow simulation is presented using the Lattice Boltzmann Equation (LBE). A finite volume approach is adapted to discretize the LBE on a cell-centered, arbitrary shaped, rectangular tessellation. The formulation includes upwind scheme and high order descretization schemes for the flux term and collision operator respectively. A consistent open and solid boundary treatment according to cell-centered scheme also addressed, which resulted in a wider domain of stability and faster convergence. Validation of the results is conducted by symmetric sudden expansion. The results are compared with reliable analytical or experimental results, indicating the accuracy and robustnes's of the proposed method for analyzing different flows of the interest.
-
در این مقاله، روش حجم محدود-بولتزمن شبکه ای برای جریان و انتقال حرارت در سیال تراکم ناپذیر توسعه داده شده است. برای حل میدان دما از تابع توزیع دوگانه بولتزمن استفاده شده است. دو ضریب تصحیح مرتبه دو برای محاسبه شار بر اساس فشار و دما در مرز سلول ها در روش بولتزمن شبکه ای و تلفیق آن با روش حجم محدود ارائه گردیده که به صورت قابل توجهی باعث افزایش سرعت همگرایی و کاهش تعداد تکرار حل عددی شده و امکان تحلیل عددی جریان و انتقال گرما را برای عدد رینولدزهای بالاتر با روش بولتزمن شبکه-ای میسر ساخته است. شرایط مرزی مناسبی برای مرزهای ورودی، خروجی و دیواره بر اساس نظریه بولتزمن شبکه ای و سازگار با گسسته سازی معادلات به روش حجم محدود استفاده شده و برای شرایط مرزی دما و شار گرمایی روش تجزیه معادله توزیع انرژی به بخش های تعادلی و غیر تعادلی استفاده گردیده که بخش غیر تعادلی آن با استفاده از گره های مجاور برونیابی شده است. جریان در پله وارون و جریان اطراف استوانه در داخل کانال و انتقال گرما در پله وارون با مانع استوانه ای و بدون آن از موارد مطالعه شده در ارزیابی دقت محاسبات عددی در کار حاضر می باشد.
کلید واژگان: جریان آرام، انتقال گرما، حجم محدود، بولتزمن شبکه ای، ضرایب تصحیح شار، تابع توزیع دوگانهIn this paper، the thermo-hydrodynamical analysis of incompressible flow in conjunction with cell-centered finite volume-lattice Boltzmann method (FV-LBM) was developed. To demonstrate the temperature field، the double distributions function (DDF) was used. A novel approach was applied in cell flux calculation by definition of biasing factors based on pressure and temperature. This treatment enlarges the domain stability and leads to faster convergence. A consistent open and solid boundary treatment of flow was also addressed. The unknown energy distribution at the boundary cells were decomposed into its equilibrium and non-equilibrium parts. Then، the non-equilibrium part was approximated with extrapolation of the non-equilibrium part of the populations at the neighboring nodes. Two test cases namely، thermo-hydrodynamic in a backward-facing step and around a circular cylinder inserted within the backward-facing step were carried out. The results were compared with the available solutions in the technical literature showing reasonable agreements. -
یافتن راه حل مناسب برای دفع حرارت تولید شده از زباله های سوخت مصرف شده هسته ای، با توجه به طولانی بودن مدت نگهداری، از مسائل مهم مهندسی هسته ای بوده و ذخیره سازی این مواد در تونلهای عمیق زیرزمینی، یکی از روش های متداول در این زمینه است. به دلیل طولانی بودن مدت نگهداری و هزینه های زیاد ساخت تونل، مطالعه دقیق موضوع از جهات مختلف از جمله تاثیر مقدار حرارت تولید شده در بسته های سوخت مصرف شده، تعداد آنها در تونل، کنترل دماهای سطح بسته ها و سطح زمین و روش های انتقال حرارت در تونل ضروری است. در این مقاله با استفاده از مدل سه بعدی برای نوعی از تونل متعارف و بسته های سوخت مصرف شده، از روش عددی حجم محدود و از نرم افزار FLUENT 6.0 برای محاسبات و از نرم افزار GAMBIT برای شبکه بندی دامنه محاسباتی و از مدل K-ε برای جریان آشفته با در نظر گرفتن تشعشع حرارتی و بدون آن، استفاده شده است. در این محاسبات تاثیر پارامترهای مختلف از جمله انرژی تولید شده در هر بسته از سوخت مصرف شده هسته ای، سرعت هوای ورودی به تونل برای خنک کردن آن و عمق تونل در دو حالت همرفت طبیعی و اجباری بر درجه حرارت سطح بسته های سوخت و سطح زمین مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحلیل نشان می دهد در حالت همرفت اجباری، برای نگهداری 67 بسته از سوخت مصرف شده اورانیوم با 3/2 درصد غنا، با ابعاد مشخص و تولید انرژی 7/6 کیلووات در هر یک از آنها در ابتدای دفع، سرعت هوای ورودی لازم جهت خنک کاری، 0/6 متر بر ثانیه خواهد بود تا حداکثر دمای بوجود آمده در سطح بسته ها کمتر از حد استاندارد که 93 درجه سانتی گراد تعیین گردیده است، باشد.
کلید واژگان: بسته های زباله هسته ای، انتقال حرارت تشعشعی، تونل نگهداری زباله های هسته ای، سوخت هسته ای مصرف شده
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.