مطالعه آزمايشگاهي اثر تغيير سرعت هوا بر ضريب انتقال حرارت جابجايي و مقايسه ي آن با روابط تجربي

چكيده: در اين تحقيق انتقال حرارت به‌ صورت جابجايي اجباري با استفاده از دستگاه TD1 بررسي‌ شده است. در اين دستگاه، هوا با استفاده از يك دمنده وارد يك لوله‌ي مسي مي‌شود. يك سيم‌پيچ به دور لوله پيچيده شده است. گذر الكتريسيته از ميان سيم، لوله را گرم مي‌كند. هواي گذرنده از ميان لوله، از طريق انتقال حرارت جابجايي با جريان الكتريكي حاصل از سيم پيچ پيچيده شده به دور لوله‌ي مسي، گرم مي‌شود و ضريب انتقال حرارت بين هوا و لوله‌ي مسي براي پنج حالت مختلف نيز محاسبه گرديد. ابزار انتقال حرارت جابجايي اجباري، محققين را قادر ساخته است تا تئوري مرتبط با جابجايي اجباري در لوله‌ها و فرمول‌هاي همراه با آن را ارزيابي كنند. با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي اندازه گيري شده، ضرايب انتقال حرارت و گروه هاي بدون بعد مختلف شامل عدد رينولدز، عدد ناسلت و عدد پرانتل محاسبه شدند. مقادير به‌دست‌آمده با مقادير حاصل از فرمول‌هاي تجربي پذيرفته ‌شده، مقايسه شد و صحت آنالوژي رينولدز بررسي گرديد. نتايج نشان داد اختلاف نتايج آزمايشگاهي و تجربي طبق نظرات هولمن قابل قبول است. همچنين با افزايش عدد رينولدز، ضريب انتقال حرارت و عدد ناسلت افزايش يافتند. از طرفي افزايش سرعت متوسط جرمي باعث افزايش ضريب انتقال حرارت و افزايش عدد ناسلت گردد. البته با توجه به خطاهاي موجود در محاسبات و در آزمايش، تعدادي از داده ها از اين الگو پيروي نمي كنند