امین امیری دلوئی، حسن سجادی، مصطفی شیروانی، بررسی اثر ارتعاشات فراصوت بر جریان حرارتی سیال در یک لوله با دمای ورودی ثابت، بیست و ششمین همایش سالانه بین المللی مهندسی مکانیک ایران، دانشگاه سمنان، 1397

 

چکیده

در این مقاله اثرات وجود ارتعاشات فراصوت بر جریان و انتقال حرارت درون یک لوله فولادی به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. یک ترانسدیوسر پیزوالکتریک با فرکانس ۲۸ کیلوهرتز و دامنه ۸ میکرون، ارتعاشات فراصوت در لوله مورد آزمایش ایجاد می کند. ترانسدیوسر توسط یک ژنراتور آلتراسونیک با توان ۱۰۰ وات تغذیه می شود. با استفاده از یک سیستم کنترلی، دما در ورودی لوله ثابت شده است. با قرار دادن لوله آزمایش درون یک حوضچه حاوی سیال دوفازی آب و یخ، شرایط مرزی دما ثابت در سطح لوله ایجاد شده است. صحت نتایج و تغییرات پارامترها با استفاده از روابط تحلیلی موجود در حالت بدون حضور ارتعاشات فراصوت با موفقیت به اثبات رسیده است. افت فشار و عدد ناسلت در دو حالت حضور ارتعاشات فراصوت و شرایط بدون حضور ارتعاشات ثبت شده اند. نتایج تجربی حاکی از آن است که افت فشار در حضور ارتعاشات فراصوت کاهش می یابد. میزان افزایش عدد ناسلت در اثر ارتعاشات فراصوت در دبی های کمتر مشهود تر است. در کار حاضر بیشترین مقدار افزایش عدد ناسلت برای دبی ۱۲۵ لیتر بر ساعت و برابر با 7/3% بوده است. نتایج حاصل از کار حاضر، علاوه بر کاربردهای عملی برای صحت سنجی روش های عددی مرتبط با جریان در حضور ارتعاشات فراصوت مفید خواهد بود.