چکیده:
خاصیتهای رد و بدل شدن حرارت و جریانش به طور پیوسته از ورقه های عمودی و میزان حرکت آنها از سطح سوراخ به سمت پایین در دست مطالعه قرار گرفته تزریق یا مکش متحد یا غیر متحد بر روی سطح صفحه قابل اتفاق افتادن است. اختلاف سرعت و دما که به خاطر روش حجم محدود به وجود آمده قابل استفاده قرار می گیرند تاکل نیروهای وارد شده را اندازه گیری کنند. این نیروها شامل وزش های گرمایی طبیعی یا مخلوط شده هستند، تأثیر PR ، شدت نیروی پارامتر B و مکش و تریق پارامتر D بر روی اصطکاک و ضریب حرارتی جا به جایی قابل اندازه گیری هستند. مقایسه نتیجه ها با روشهای ساده رایج و راه حل های مختلف محدود موجود در رابطه ها و بررسی دقیق راه حل ها برای پیدا کردن رابطه جریان مکش نشان دهنده یک اختلاف نظر بی نظیر است. محل نزدیک به سوراخ روی صفحه دلیلی است برای پخش شدن نیرو، وقتی سریعاً کاهش پیدا می کند و همزمان افزایش پیدا می کند. مقدار تمام این تبادل نیروها در منطقه ، افزایش تا زمانی ادامه پیدا می کند نیروی رانش در حد تعادل قرار بگیرد. در منطقه ای که این نیروهای گرمایی در حال مخلوط شدن هستند و همچنین نیروی رانش در حال افزایش می باشد، میزان جابه جایی گرما نیز در حال متعادل شدن است. بالاخره در این منطقه عامل وزش گرمایی طبیعی باعث به وجود آمدن وزش گرمایی طبیعی خالص می شود و در مورد مکش متحد و کاهش نیروها در منطقه سوراخ روی صفحه، مقدار نیروها و رد و بدل شدن میزان حرارت به مقداری ثابت و مستقل می رسد. نتایج بدست آمده از برای تشخیص دادن گونه های مختلف ورزش های گرمایی و تعیین D,B,Pr قابل استفاده قرار می گیرد.
مقدمه:
مسئله مورد بررسی در این مقاله مربوط است به اینکه تأثیر مکش و تزریق بر روی وزش های گرمایی مخلوط شده در اثر رد و بدل شدن گرما همراه با یک مقدار ثابت چگونه بر روی صفحه انجام می گیرد. این صفحه به صورت عمودی و به سمت بالا پدیدار می شود، با فاصله کمی از یک سوراخ و در دمایی ثابت نگه داشته می شود که بالاتر از درجه حرارت مایع ambient است.در هر دو مورد متحد و غیر متحد مکش و تزریق این دما ثابت نگه داشته می شود.نتیجه ی گرمای به وجود آمده در این منطقه به وسیله‌ی مطالعه رابطه نیروهای رانشی به وجود آمده در رد و بدل شدن میزان حرارت، نتیجه گرمای به وجود آمده در این منطقه، به وسیله مطالعه رابطه نیروهای رانشی به وجود آمده در رد و بدل شدن میزان با تأثیری که نیروهای جنبشی و رانشی و گرانشی می گذارند مشخص و مقایسه می شوند.
رد و بدل شدن انرژی حرارتی از یک صفحه ای که به طور دائم حرارت داده شده به یک مایع ساکن دارای چندین مراحل مختلف می باشد. برای مثال غلتک داغ ، آهن یا پلاستیک همتراز. عمل ثبت پایدار، و فیبر شیشه ای و تولید کاغذ، فهمیدن و در نظر گرفتن جریان انرژی حرارتی در منطقه نزدیک به بشقاب در حال حرکت ضروری است تابتوان کیفیت محصول نهایی بدست آمده را مشخص کرد. این موقعیت فیزیکی با جریان رانش گرمایی کلاسیک بر روی یک بشقاب صاف ساکن فرق دارد – زیرا جریان مایع شرکت کننده در این واکنش به سمت سطح در حال حرکت است. Sakiadis اولین کسی بود که متوجه این حرکت برعکس لایه رانشی شد و از یک رابطه خیلی مشابهی استفاده کرد تا راه حل عددی مناسبی برای چگونگی جریان حرارت به صورت ثابت در سطح این منطقه بدست آورد.
از زمانی که Sakiadis این روش معجزه آسا را کشف کرده، تعداد زیادی از دانشمندان و محققان توانسته اند خصوصیات انرژی حرارتی و هیدرودینامیک را تفسیر کنند. Tsou et al گزارش داده است به صورت نمونه ای و تجربی که جریان انرژی گرمایی از این منطقه‌ها به وجود می آورد. حرکت ثابت در این منطقه نشان می‌دهد این حرکت به صورت فیزیکی تحت شرایط آزمایشگاهی قابل تشخیص است هم گسترش دادن سطح این منطقه با سرعت و شتاب و درجه حرارت مختلف. هم چنین در بدست آوردن این نتایج نهایی تحت بررسی قرار گرفته اند. مکش یا تزریق مایع، بر روی سطح برای خنک کردن سطح باعث تغییر فاحش در تأثیر رد و بدل شدن حرارت و میزان آن از بشقاب یا صفحه می شود.
قانون قدرت Velocity و توزیع دما بر روی سطح توسط علی تحت مطالعه قرار گرفته اند. قابل ذکر است که velocity مکش یا تزریق با توجه به بزرگی یا کوچکی صفحه و زمان قدرت قابل تغییر است و در نهایت راه حل های بدست آمده همگی مشابهتهای یکسانی دارند.
بطور کلی، مکش فشردگی سطح و ضریب جابجایی حرارت را بالا می برد در جایی که تزریق کاملاً بر عکس عمل می کند. نیروی رانش که بر اثر اختلاف دما در مایع بوجود آمده می تواند دارای اهمیت بشد. اگر چه velocity سطح متحرک پائین و اختلاف دما بین سطح و مایع مقداری بزرگ باشد چرا که این اختلافات بطور چشمگیری می تواند پراکندگی دما و velocity را تحت تأثیر قرار دهد و این تغییرات باعث تحت تأثیر قرار گرفتن چگونگی رد و بدل شدن میزان گرما از سطح شود. بی توجهی به این تغییرات می تواند باعث بوجود آمدن نتایج غیرواقعی شود.
تأثیرات نیروی رانشی بر روی لایه های رانشی بر روی سطحی که به طور دائم در حال حرکت است و این سطح می توانسته بطور عمودی یا افقی قرار گرفته باشد مورد بررسی قرار گرفته است.
نتایج مطالعات نشان می دهد که : وقتی نیروهای رانشی وجود دارند، نتایج بدست آمده هیچ وجه اشتراکی ندارند به جز برای مورد قانون قدرت برای پراکندگی دما و velocityدر سطح مورد آزمایش.
چن و آرمالی رابطه های بین وزش های گرمایی ادغام شده را مورد مطالعه قرار داده اند. آنها به رابطه های قابل توجهی در مورد ورقه های آویزان افقی یا عمودی در حال حرکت که در دما و حرارت یکسانی قرار گرفته بودند دست یافته اند. نتایج نشان داده که میزان رد و بدل شدن گرما افزایش پیدا می کند وقتی در آزمایش نیروی رانشی استفاده شده و نتیجه عکس گرفته شده وقتی نیروی رانشی استفاده نشده است.
در تمامی گذارشهای قبلی فقط به موقعیت قرارگرفتن لایه های رانشی در محل اتصال سوراخ در صفحه توجه شده بوده است. بنابراین تمام راه حل ها بگونه ای کاملاً مشابه به هم بوده اند.
در صورتیکه چگونگی جریان و جابجایی حرارت اهمیت بالایی دارند. وقتی که بیشترین مقدار بدست آمده برای ضریب های گرمایی در مجاورت سوراخ روی صفحه بوده است.
با یک تغییر محدود در فرمول رابطه ای که نیروی رانش را محاسبه می کند، تأثیر نیروی رانشی وقتی که صفحه بصورت عمودی و به سمت بالا در حال حرکت بود مهمتر و بالاتر ارزشیابی شده است. برای محاسبات این نتایج به میزان فرسودگی در اطراف سوراخ هم توجه چشمگیری شده است. در مطالعات انجام شده توسط علی و آل صانعی، تأثیرات فرسودگی در دیواره های صفحه و تزریق و مکش در سطح متحرک و همچنین مقدار ضریب جابجایی حرارت و حتی میزان فرسودگی در سوراخ برای بهتر استفاده کردن از رابطه قابل توجه قرار گرفته است. ولیکن تأثیر نیروی رانشی محاسبه نشده و فقط مقدار خالص نیروهای وزش گرمایی در منطقه مورد نظر اندازه گیری شده است. در تمامی این آزمایشات صفحه در حال حرکت دائمی بوده است. در این آزمایشات نیروهای وارد شده در منطقه و مقدار خالص یا مخلوط شده وزش گرمایی با شماره های Grashof و Reynolds نشان داده شده اند. در مجموع، مطالعات و تحقیقات بر روی وزش های گرمایی مخلوط شده بر روی صفحه مترحک با تزریق یا مکش بسیار کم و نایاب می باشند و فقط به جنبه فیزیکی در قانون قدرت که چگونه با تغییر velocity باعث به وجود آمدن نتایج بسیار مشابهی شده است محدود می شود . و همچنین در آزمایشات انجام شده لایه های رانشی فرسوده فرض شده در نزدیکی سوراخ قابل قبول نیستند. ولیکن مطالعه اخیر، این آزمایشات را ادامه داده و مخلوط کرده تأثیرات نیروی رانشی و خاصیت جابجایی گرما و جریان آن بر روی صفحه ای که بطور دائم در حال حرارت دیدن است و بصورت عمودی آویزان شده است. و حتی تغییرات در اطراف سوراخ و کل صفحه بطور یکنواخت قابل بررسی قرار گرفته است.
نکته قابل توجه دیگر در این آزمایشات بدست آوردن مقدار می باشد وقتی که بقیه نیروها در حال اندازه گیری هستند. همچنین تعیین مقدار Pr برای مناطق با وزش گرمایی خالص یا مخلوط شده و تعیین مقدار D , B