Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού
Η παρούσα εργασία αποτελεί υπολογιστική μελέτη με χρήση του προγράμματος OpenFOAM®, για την ανάπυξη της θερμικής ροής νευτώνιου ρευστού σε καμπύλο τετραγωνικής διατομής αγωγό, με αναλογία ακτίνας καμπυλότητας-μήκους διατομής Rc=15.1. H μελέτη αφορά την περίπτωση της ρευστοδυναμικά πλήρους αναπτυγμέν...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/14081 |
| id |
nemertes-10889-14081 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-140812022-09-05T09:40:40Z Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού Investigation of flow in the entrance length of a curved square duct Λεφάκης, Σταύρος Lefakis, Stavros Συναγωγική μεταφορά Δευτερεύουσα ροή Καμπύλος αγωγός Θερμική ροή Convective transport Secondary flow Curved duct Thermal flow Η παρούσα εργασία αποτελεί υπολογιστική μελέτη με χρήση του προγράμματος OpenFOAM®, για την ανάπυξη της θερμικής ροής νευτώνιου ρευστού σε καμπύλο τετραγωνικής διατομής αγωγό, με αναλογία ακτίνας καμπυλότητας-μήκους διατομής Rc=15.1. H μελέτη αφορά την περίπτωση της ρευστοδυναμικά πλήρους αναπτυγμένης και θερμικά αναπτυσσόμενης ροής. Η μεταφορά θερμότητας επιτυγχάνεται με εξαναγκασμένη συναγωγή από τα περιμετρικά τοιχώματα σταθερής θερμοκρασίας Τ= 400 Κ στο ρευστό που διατρέχει τον αγωγό εισερχόμενο με χαμηλότερη θερμοκρασία, Τ = 300 Κ. Το πρόγραμμα χρησιμοποιήθηκε για επίλυση των εξισώσεων Navier-Stokes για στρωτή και ασυμπίεστη ροή. Μέσα από την οπτικοποίηση και ανάλυση των αποτελεσμάτων στον τρισδιάστατο χώρο, μελετήθηκε η επίδραση των φυγόκεντρων δυνάμεων στον τρόπο ανάπτυξης της στρωτής ροής στον αγωγό, για τους διαφορετικούς αριθμούς Dean = 100, 125, 137, 150, 368. Τα αποτελέσματα αποτυπώνουν το πως αναπτύσσεται η θερμική ροή στον αγωγό για τους διαφορετικούς αριθμούς Prandtl, Pr=0.7, Pr=5, ενώ γίνεται συσχέτιση με την διαμόρφωση της δευτερεύουσας ροή με την δομή στροβίλων Dean. This numerical study was conducted for the investigation of the thermal flow development of a Newtonian fluid in a curved square cross section duct with curvature ratio 15.1 using OpenFOAM®. The study concerns the case of fully developed flow and thermally developing flow. Heat transfer is achieved by forced convection from the perimeter walls of constant temperature T = 400 K to the fluid flowing through the duct with lower inlet temperature, T = 300 Κ. OpenFOAM CFD code was used to solve Navier-Stokes equations for laminar and incompressible flow. Through the visualization and analysis of the results in the three dimensional space, the effect of the centrifugal forces on the development of the laminar flow in the duct is studied, at different Dean numbers Dn =100, 125, 137, 150, 368. The results show how the heat flow is developed in the duct at different Prandtl numbers, Pr = 0.7, Pr = 5, while this comes into corellation with the secondary flow vortices of Dean. 2020-10-21T12:52:42Z 2020-10-21T12:52:42Z 2020-10-10 http://hdl.handle.net/10889/14081 gr application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Συναγωγική μεταφορά Δευτερεύουσα ροή Καμπύλος αγωγός Θερμική ροή Convective transport Secondary flow Curved duct Thermal flow |
| spellingShingle |
Συναγωγική μεταφορά Δευτερεύουσα ροή Καμπύλος αγωγός Θερμική ροή Convective transport Secondary flow Curved duct Thermal flow Λεφάκης, Σταύρος Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού |
| description |
Η παρούσα εργασία αποτελεί υπολογιστική μελέτη με χρήση του προγράμματος OpenFOAM®, για την ανάπυξη της θερμικής ροής νευτώνιου ρευστού σε καμπύλο τετραγωνικής διατομής αγωγό, με αναλογία ακτίνας καμπυλότητας-μήκους διατομής Rc=15.1. H μελέτη αφορά την περίπτωση της ρευστοδυναμικά πλήρους αναπτυγμένης και θερμικά αναπτυσσόμενης ροής. Η μεταφορά θερμότητας επιτυγχάνεται με εξαναγκασμένη συναγωγή από τα περιμετρικά τοιχώματα σταθερής θερμοκρασίας Τ= 400 Κ στο ρευστό που διατρέχει τον αγωγό εισερχόμενο με χαμηλότερη θερμοκρασία, Τ = 300 Κ. Το πρόγραμμα χρησιμοποιήθηκε για επίλυση των εξισώσεων Navier-Stokes για στρωτή και ασυμπίεστη ροή. Μέσα από την οπτικοποίηση και ανάλυση των αποτελεσμάτων στον τρισδιάστατο χώρο, μελετήθηκε η επίδραση των φυγόκεντρων δυνάμεων στον τρόπο ανάπτυξης της στρωτής ροής στον αγωγό, για τους διαφορετικούς αριθμούς Dean = 100, 125, 137, 150, 368. Τα αποτελέσματα αποτυπώνουν το πως αναπτύσσεται η θερμική ροή στον αγωγό για τους διαφορετικούς αριθμούς Prandtl, Pr=0.7, Pr=5, ενώ γίνεται συσχέτιση με την διαμόρφωση της δευτερεύουσας ροή με την δομή στροβίλων Dean. |
| author2 |
Lefakis, Stavros |
| author_facet |
Lefakis, Stavros Λεφάκης, Σταύρος |
| author |
Λεφάκης, Σταύρος |
| author_sort |
Λεφάκης, Σταύρος |
| title |
Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού |
| title_short |
Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού |
| title_full |
Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού |
| title_fullStr |
Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού |
| title_full_unstemmed |
Μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού |
| title_sort |
μελέτη θερμικής ροής στο μήκος εισόδου καμπύλου τετραγωνικού αγωγού |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/14081 |
| work_keys_str_mv |
AT lephakēsstauros meletēthermikēsroēsstomēkoseisodoukampyloutetragōnikouagōgou AT lephakēsstauros investigationofflowintheentrancelengthofacurvedsquareduct |
| _version_ |
1771297191802961920 |
