Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/13758
Title: Ψύξη μέσω διάχνωσης σε γωνιακές περιοχές αγωγού ορθογώνιας διατομής
Other Titles: Transpiration cooling in corner areas of a rectangular section pipe
Authors: Παπαντωνίου, Χρήστος
Keywords: Υπολογιστική ρευστοδυναμική
Ψύξη με διαπνοή
Αριθμός Stanton
Ροή σε αγωγούς
Keywords (translated): Computational fluid dynamics
Transient cooling
Stanton number
Duct flow
Abstract: Σε αυτήν την εργασία μελετήθηκαν και παρουσιάστηκαν οι τρόποι καθώς και οι μέθοδοι με τις οποίες λαμβάνει χώρα το φαινόμενα της ψύξης με διάχνωση-έγχυση (transpiration cooling methods). Σε πρώτο στάδιο αναλύθηκε το φαινόμενο αυτής της μορφής ψύξης σε γενικότερο πλαίσιο και δόθηκαν τα βασικά στοιχεία και οι παράμετροι για την κατανόηση του φαινομένου. Στην συνέχεια παρουσιάστηκαν ξεχωριστά οι μέθοδοι με τις οποίες μπορεί να εμφανιστεί αυτή η μορφή ψύξης όπου έγινε λεπτομερής ανάλυση της κάθε μεθόδου προκειμένου να συγκρίνουμε ποια είναι πιο αποδοτική μέθοδος. Από την ανάλυση προέκυψε ότι η ψύξη με διάχνωση παρουσιάζει την βέλτιστη αποδοτικότητα όταν την συναντάμε με την μορφή της πορώδους ψύξης καθώς συνδυάζει εσωτερική και εξωτερική μεταφορά θερμότητας. Στην πρώτη διαδικασία το ψυκτικό μέσο απάγει τη θερμότητα από την πορώδη μήτρα ταυτόχρονα με την διαδικασία της διήθησης προς την διεύθυνση της εξωτερικής επιφάνειας ενώ στην δεύτερη το ψυκτικό μέσο, καθώς φεύγει από τον τοίχο, διαχέεται μέσω από μίας οριακής στρώσης ,αραιώνεται και επαναφέρει την εισερχόμενη ροή υψηλής από την επιφάνεια στα αρχικά υψηλά θερμοκρασιακά επίπεδα. Αυτές οι δύο διεργασίες είναι και αυτές που καθιστούν την πορώδη ψύξη(porous cooling) την πιο αποδοτική μορφή της ψύξης με διαπνοή. Επιπροσθέτως έγινε αναφορά στο ψυκτικό μέσο που χρησιμοποιείται και συγκεκριμένα στην χρήση νερού και αέρα και αναλύθηκαν και συγκριθήκαν τα δυο αυτά στοιχειά. Τέλος, καταλήξαμε στο γεγονός ότι η χρήση του αέρα ως ψυκτικού μέσου παρόλο που δεν έβρισκε ευρεία χρήση στο παρελθόν είναι προτιμότερη και αρκετά υποσχόμενη καθώς απαιτεί αρκετά μικρότερη παροχή ψυκτικού διασφαλίζοντας με αυτόν τον τρόπο μεγαλύτερη απόδοση στην ψύξη ενώ εξοικονομεί και ψυκτικό μέσο Παράλληλα στο ερευνητικό μέρος διενεργήθει μελέτη μέσω υπολογιστικής ρευστοδυναμικής σε αγωγό μόνιμης ροής αέρα με όπου υπάρχουν πλάκες που μεταφέρουν θερμότητα στο ρευστό ενώ παράλληλα υπάρχει μέσω αυτών δεύτερη ροή χαμηλής ταχύτητας από θερμότερο αέρα.
Abstract (translated): In this work were studied and presented the ways as well as the methods by which the phenomenon of transpiration cooling methods takes place. In the first stage, the phenomenon of this form of cooling was analyzed in a general context and the basic elements and parameters for the understanding of the phenomenon were given. Next, the methods by which this form of cooling can occur are presented separately, where a detailed analysis of each method was performed in order to compare which is the most efficient method. The analysis showed that diffusion cooling has the best efficiency when encountered in the form of porous cooling as it combines internal and external heat transfer. In the first process the refrigerant removes heat from the porous matrix at the same time as the filtration process in the direction of the outer surface while in the second the refrigerant, as it leaves the wall, diffuses through a boundary layer, dilutes and restores the incoming high flow from the surface to the initial high temperature levels. These two processes are also what make porous cooling the most efficient form of perspiration cooling. In addition, reference was made to the refrigerant used and specifically to the use of water and air and these two elements were analyzed and compared. Finally, we concluded that the use of air as a refrigerant, although it has not been widely used in the past, is preferable and quite promising as it requires a much lower refrigerant supply, thus ensuring greater cooling efficiency while also saving refrigerant. At the same time in the research part a study is carried out through computational fluid dynamics in a permanent air flow duct with where there are plates that transfer heat to the fluid while at the same time there is through them a second low speed flow from warmer air.
Appears in Collections:Τμήμα Μηχανολόγων και Αεροναυπηγών Μηχανικ. (ΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
DT_M_PAPANTONIOU_CHRISTOS_247014.pdf1.63 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.