بررسي رفتار انتقال حرارت به صورت تئوري و تجربي در ميليه توپر فلزي تحت ارتعاشات آلتراسونيك

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده در سال‌هاي اخير، بررسي روش‌هاي مؤثر بر افزايش انتقال‌حرارت به‌طور چشمگيري افزايش يافت. يكي از عوامل مؤثر بر انتقال‌حرارت استفاده از امواج فراصوت است. در كارهاي مشابه انتقال‌حرارت همرفتي در مركز توجه بود. برخلاف ساير پژوهش‌هاي انجام‌شده، در اين پژوهش هدف بررسي توزيع دمايي و انتقال‌حرارت رسانشي و همچنين بررسي انتقال‌حرارت همرفت به‌شكل اتلاف حرارتي از اطراف ميله است. همچنين به‌كمك نتايج به‌دست‌آمده، بررسي عددي و ارائه فرمول براي بررسي رفتار انتقال‌حرارت از اهداف ديگر اين پژوهش است. در اين آزمايش با توجه به كاربرد صنعتي AISI4140 به‌عنوان متريال مورداستفاده در نظر گرفته شد. سپس به‌كمك آناليز مودال انسيس فركانس طبيعي، مختصات گره و شكم و ابعاد ميله به دست آمد. پس از ساخت قطعه و بررسي نقاط گره و شكم و تطبيق با حالت شبيه‌سازي‌شده، آزمايش انجام شد. باتوجه‌به ويژگي گذرابودن آزمايش، مدت‌زمان انجام 90 دقيقه است. پس از اين زمان، آزمايش به پايايي بسيار نزديك شد. آزمايش در سه مرحله بدون آلتراسونيك، همراه آلتراسونيك با توان 50درصد و همراه آلتراسونيك با توان 75درصد انجام شد. در تمامي مراحل آزمايش، توان‌المنت اعمالي ثابت و برابر با 80 وات است. به‌منظور بررسي تأثير امواج فراصوت بر انتقال‌حرارت به روش عددي، ابتدا تحليل انتقال‌حرارت بدون آلتراسونيك و تحليل موج اعمال بر ميله بررسي شد و سپس تأثير معادله موج بر هر پارامتر معادله انتقال‌حرارت بررسي شد. نتايج حاصل از آزمايش نشان مي‌دهد كه امواج فراصوت تأثير قابل‌توجهي بر توزيع دمايي، انتقال‌حرارت رسانش و انتقال‌حرارت همرفتي دارد. همچنين مي‌توان در توان‌هاي بالا آلتراسونيك رفتار دمايي در نقاط گره و شكم و به اوج‌رسيدن نقاط گره را مشاهده كرد.

235922

طراحي كاربردي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان