مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

اثر ایجاد پین‌های استوانه‌ای در بهبود انتقال حرارت جت برخوردی با صفحه تخت: تحلیل عددی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
ندا رویائی 1
امیرحسین هادی پور 2
1 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایران
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
10.22034/ijche.2026.549593.1552
چکیده
در این تحقیق، انتقال حرارت جت برخوردی روی دو سطح تخت شامل سطح صاف و سطح مجهز به ردیف پین استوانه‌ای به‌صورت سه‌بعدی و عددی بررسی شده است. هوا به‌عنوان سیال تراکم‌ناپذیر در نظر گرفته شده و شار حرارتی ثابت 2000 وات بر مترمربع بر سطح اعمال گردید. شبیه‌سازی‌ها در دو عدد رینولدز جت (10000 و 15000) و دو فاصله نسبی نازل از سطح برخورد (H/D) 1و 2 انجام گرفت. نتایج نشان می‌دهد با افزایش عدد رینولدز و کاهش فاصله برخورد، نرخ انتقال حرارت و میانگین عدد ناسلت افزایش می‌یابد. همچنین، در تمامی شرایط سطح دارای ردیف پین عملکرد بهتری نسبت به سطح صاف داشته است. وجود پین‌ها موجب حذف ناحیه سکون سیال و افزایش آشفتگی جریان گردیده و این امر به بهبود چشمگیر انتقال حرارت منجر شده است. نتایج عددی و تجربی کارایی بالای سطح مجهز به پین را در ارتقای انتقال حرارت تأیید می‌کند.



کلمات کلیدی : جت برخوردی، ردیف پین، عدد ناسلت، انتقال حرارت
کلیدواژه‌ها
کلمات کلیدی : جت برخوردی
ردیف پین
عدد ناسلت
انتقال حرارت
موضوعات

عنوان مقاله English

Effect of Cylindrical Pins on Enhancing Heat Transfer in Impinging Jet on a Flat Plate: Numerical Analysis

نویسندگان English

Neda Royaei 1
Amir Hosein Hadipour 2
1 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran - Iran
2 Faculty of Mechanical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده English

surfaces: a smooth plate and a plate with cylindrical pin arrays. Air was considered as an incompressible fluid, and a constant heat flux of 2000 W/m² was applied. Simulations were conducted for two jet Reynolds numbers (10,000 and 15,000) and two jet-to-surface distance ratios (H/D = 1 and 2). The results demonstrate that increasing the Reynolds number and reducing the jet-to-plate distance enhance both the heat transfer rate and the average Nusselt number. In all cases, the pinned surface exhibited superior performance compared to the smooth plate. The presence of pins eliminated stagnation zones and promoted flow mixing, leading to a significant improvement in heat transfer. Both numerical and experimental findings confirm the effectiveness of pin arrays in enhancing thermal performance.



Keywords: impinging jet, pin array, Nusselt number, heat transfer

کلیدواژه‌ها English

Keywords: impinging jet
pin array
Nusselt number
heat transfer
مهندسی شیمی ایران

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 10 مرداد 1405