Modelling of Convective Heat and Mass Transfer in Rotating Flows

این مقاله نتایج مدل‌سازی عددی و تحلیلی انتقال گرما و جرم همرفتی را در جریان‌های دوار مختلف ناشی از (i) چرخش سیستم، (ii) جریان‌های چرخشی ناشی از مولدهای چرخشی و (iii) انحنای سطح در پیچ‌ها و خم می شود. نیروهای حجمی (یعنی نیروهای گریز از مرکز و کوریولیس)، که بر الگوی جریان تأثیر می‌گذارند، در همه این جریان‌های دوار پدید می‌آیند. بخش اصلی این کار به جریان های دوار ناشی از چرخش سیستم می پردازد که شامل چندین پیکربندی دیسک دوار و لوله های مستقیمی است که حول یک محور موازی می چرخند. جریان های چرخشی در برخی از پیکربندی های ذکر شده در بالا مورد مطالعه قرار می گیرند. جریان‌های منحنی در هندسه‌های مختلف کانال‌های آجدار و صاف دو پاسی با خمیدگی ۱۸۰ درجه بررسی می‌شوند. نویسنده نشان می دهد که پدیده های پیچیده جریان سیال و انتقال حرارت همرفتی در جریان های دوار را می توان با موفقیت نه تنها با استفاده از روش جهانی CFD، بلکه در موارد خاص با استفاده از روش های انتگرال، راه حل های خود مشابه و تحلیلی شبیه سازی کرد. این کتاب خواندنی ارزشمندی برای کارشناسان و متخصصان پژوهشی در زمینه انتقال گرما و جرم خواهد بود.

This monograph presents results of the analytical and numerical modeling of convective heat and mass transfer in different rotating flows caused by (i) system rotation, (ii) swirl flows due to swirl generators, and (iii) surface curvature in turns and bends. Volume forces (i.e. centrifugal and Coriolis forces), which influence the flow pattern, emerge in all of these rotating flows. The main part of this work deals with rotating flows caused by system rotation, which includes several rotating-disk configurations and straight pipes rotating about a parallel axis. Swirl flows are studied in some of the configurations mentioned above. Curvilinear flows are investigated in different geometries of two-pass ribbed and smooth channels with 180° bends. The author demonstrates that the complex phenomena of fluid flow and convective heat transfer in rotating flows can be successfully simulated using not only the universal CFD methodology, but in certain cases by means of the integral methods, self-similar and analytical solutions. The book will be a valuable read for research experts and practitioners in the field of heat and mass transfer.