دانشگاه کاشان مهندسی و مدیریت انرژی 2345-2951 3 1 2023 01 29 Numerical Investigation of Heat Transfer Between Gaps of Concentric Imperfect Cones مطالعه عددی انتقال حرارت در فضای مابین دو مخروط ناقص هم‌محور 62 73 113313 FA مهدی صحرانورد دانشگاه آزاد شهرام خلیل آریا دانشگاه ارومیه Journal Article 2023 01 29 The behavior of the flow between two coaxial conical cylinders with the inner one rotating and the outer one stationary is studied numerically. The angular velocity of the inner cone cylinder was raised step by step from the rest until reaching its final speed. In this work we first present a numerical simulation of the flow characteristics and the heat transfer mechanism of a fluid in the space between the two incomplete coaxial rotating cones. The problem is studied when the heated inner wall which rotates around the common axis with constant angular velocity and outer wall is at rest in the constant temperature, endplates are assumed adiabatic. The unsteadiness and the rotational speeds of such flows make them highly turbulent and thus challenging to predict by numerical simulations. Computational Fluid Dynamics (CFD) provides detailed insight for these types of flows, at a cheaper cost than experimental studies, thus allowing engineers to quickly improve the design of rotating machines. Governing equation and numerical simulation of the problem are carried out by using the commercial CFD code and the effects of the different parameters on the heat transfer and flow are considered. This condition such as local and average radial Nusselt number is computed with axial and rotational Reynolds numbers in low Prandtl number (Pr).The axial Reynolds numbers is 30-1200 and rotational Reynolds numbers are 30-2922. در این مقاله، رفتار انتقال حرارت، در جریان سیال مابین فضای دو مخروط ناقص، با مخروط داخلی دوار در شار حرارتی ثابت و مخروط خارجی ساکن در محیط، مطالعه شده است. با شبیه‌سازی عددی معادلات حاکم، خصوصیات جریان و مکانیزم انتقال حرارت، در سیال موجود در هندسه بررسی شده است. بی‌ثباتی بر اثر سرعت چرخش بالا، این‌گونه جریان را به ‌شدت آشفته می‌کند و به ‌تبع آن، چالشی برای شبیه‌سازی چنین سیستم‌هایی به وجود می‌آید. در حال حاضر، با به ‌کارگیری اصول دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بینش نسبتاً دقیقی از این نوع جریان، فراهم می‌شود که در مقایسه با مطالعات تجربی ارزان‌تر و سریع‌تر بوده و در نتیجه به مهندسان اجازه می‌دهد تا به‌ سرعت، طراحی ماشین‌آلات دوار را بهبود بخشند، لذا معادلات حاکم و شبیه‌سازی عددی مسئله با استفاده از برنامه تجاری CFD حل شده و نتایج حاصل از بررسی و آثار پارامترهای مختلف بر انتقال حرارت در جریان سیال مطالعه شده است. از جمله این پارامترها می‌توان به عدد ناسلت شعاعی متوسط که با اعداد رینولدز محوری و دورانی، در عدد پرانتل پایین مقایسه شده، اشاره کرد. محدوده تغییرات اعداد رینولدز محوری 30 تا 1200 و محدوده تغییرات اعداد رینولدز دورانی 30 تا 2922 می‌باشند. در نهایت، تأثیر دوران بر انتقال حرارت به ‌دست آمده و بحث شده است. https://energy.kashanu.ac.ir/article_113313_48c2c5c521cc3b40f14a70ea9b993be5.pdf