Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen DavazdahEmami,Mahmood Meratian isfahani,Masoud Panepour
محسن دوازده امامي (استاد مشاور) محمود مراتيان اصفهاني (استاد راهنما) مسعود پنجه پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sepideh Dabbaghi varnoosfaderani
سپيده دباغي ورنوسفادراني

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Study of the Effect of Characteristics Metal Foams on Coefficients of Organ Equation
Foam is called the distribution of gaseous phase in a liquid or solid phase. But the foam, in fact, is the solid material that have a cellular structure and for high porosity materials most commonly called sponge. Such properties that noted for foams is high porosity, low pressure drop, high thermal conductivity and mass transfer coefficient. So the aim of this study was to measure the mass transfer coefficients and parameters affecting it. As one of the important terms in the mass convection is fluid flow, the fluid flow and geometric parameters influencing it investigated and then the impact of these geometric factors on mass transfer coefficient were identified. For this reason foams at different length, percent porosity and pore diameter were built in Geodict software and then the fluid flow was simulated by using Computational Fluid Dynamics. The results showed that at fixed pore diameter by changing the porosity the velocity of fluid flow within the foam were increased. The increase depending on the porosity of between 6% and 50%, respectively. Also by study the effect of foam length was observed that with the increasing foam length, pressure gradient has decrease up to the critical length value and then it was constant. In fact it was shown that when the critical length to pore diameter ratio is more than 20, the pressure gradient were constant. On the other hand, that the porosity does not affect on the amount of this critical length but change of the pore diameter has a significant effect the critical length. Change of foam length cause the changes Darcy and non-Darcy coefficient in Forchheimer equation. Therefore the mathematical relationship to change the coefficients based on geometrical parameters was presented. The incompatibility average of this coefficient with simulated number is 7% for Darcy coefficient and 10% for non-Darcy coefficient. Also in study of mass transfer coefficient in foam was observed by inceasing the flow velocity, the mass boundary layer thickness decrease and this factor cause increasing the mass transfer coefficient and other words, by increasing flow velocity the Sherwood number were increased. Also, regarding the effect of geometrical parameters on the boundary layer thickness or the mass transfer coefficient was observed that the porosity does not have much effect on the thickness of the boundary layer. However, the effect of the change pore diameter on this boundary layer thickness was extremely large.
فوم، توزيع فاز گازي درون يک فاز مايع يا جامد ناميده مي شود. اما منظور از فوم، در واقع همان مواد جامد داراي ساختار سلولي مي باشد که براي مواد داراي تخلخل بالا، معمولا واژه اسفنج بکار برده مي شود. از جمله خواص فوم ها مي توان به تخلخل بالا، افت فشار پايين، ضريب هدايت حرارتي و ضريب انتقال جرم بالا اشاره کرد. لذا هدف در اين تحقيق اندازه گيري ضريب انتقال جرم و بررسي پارامتر هاي تاثير گذار بر آن است. از آن جايي که يکي از ترم هاي مهم در انتقال جرم جا به جايي جريان سيال است، ابتدا جريان سيال و پارامتر هاي هندسي تاثير گذار بر آن بررسي شد و سپس تاثير اين عوامل هندسي بر ضريب انتقال جرم مشخص شد. براي اين هدف ابتدا فوم هايي با طول، درصد و قطر تخلخل مختلف در نرم افزار جئوديکت ساخته و سپس به روش ديناميک سيالات محاسباتي جريان سيال در آن ها شبيه سازي شد. نتايج حاکي از آن بود که در قطر تخلخل ثابت، با تغيير درصد تخلخل سرعت جريان سيال در بدو ورود به فوم افزايش يافت. اين افزايش بسته به درصد تخلخل بين 6% تا 50% بود. همچنين در بررسي اثر طول فوم مشاهده شد که با افزايش طول فوم، گراديان فشار تا يک مقدار طول بحراني کاهش و سپس ثابت مي شود. مشاهده شد که اگر نسبت طول بحراني به قطر حفره بيشتر از 20 باشد، گراديان فشار ثابت مي شود. نتايج همچنين نشان دادند که درصد تخلخل تاثيري بر ميزان اين طول ندارد اما تغيير قطر تخلخل اثر بسزايي بر ميزان طول بحراني دارد. تغيير طول نمونه باعث تغييرات ضريب دارسي و غير دارسي در معادله فورچيمر شد. بهمين علت رابطه رياضي منطقي براي تغييرات اين ضرايب بر حسب پارامتر هاي هندسي ارائه شد. ميانگين عدم تطابق اين ضرايب با اعداد حاصل از شبيه سازي 7% براي ضريب دارسي و 10% براي ضريب غير دارسي بود. همچنين در بررسي ضريب انتقال جرم در فوم مشاهده شد که ضخامت لايه مرزي جرمي با افزايش سرعت، کاهش مي يابد و همين عامل باعث افزايش ضريب انتقال جرم و در نتيجه افزايش عدد شروود با افزايش سرعت مي شود. در بررسي تاثير عوامل هندسي بر لايه مرزي يا همان ضريب انتقال جرم، مشاهده شد که تغيير درصد تخلخل تاثير چنداني بر ضخامت لايه مرزي ندارد. اين در حالي است که اثر تغيير قطر تخلخل بر ضخامت اين لايه شدت زيادي دارد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی