بررسی جریان و انتقال حرارت نانوسیال در داخل یک میکروکانال دو بعدی با شرایط مرزی لغزشی و پرش دمایی

thesis
abstract

در این تحقیق با استفاده از شبیه سازی عددی، جریان و انتقال حرارت نانوسیال در یک میکروکانال تحت شرایط مرزی لغزشی و پرش دمایی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا به بررسی طبقه بندی جریان داخل کانال ها و معرفی میکروکانال ها، روش های ساخت میکروکانال ها و ویژگی های آن ها پرداخته شده است و سپس شرایط لغزشی و پرش دمایی بررسی شده و معادلات حاکم بر آن ها مورد مطالعه قرار گرفته است. در ادامه دلایل استفاده از نانوسیال، ویژگی آنها و مدل های موجود برای خواص ترموفیزیکی نانوسیال بیان شده و بهترین مدل که با شرایط فیزیکی مسئله سازگار باشد، انتخاب شده است. سپس جریان نانوسیال در یک میکروکانال با شار حرارتی ثابت در دیواره های بالایی و پایینی، با حل عددی معادلات حاکم به وسیله یک برنامه کامپیوتری مدل سازی شده است. این برنامه بر پایه الگوریتم سیمپلر نوشته شده و معادلات حاکم را به روش حجم محدود حل می کند. برای اطمینان از درستی برنامه کامپیوتری، کارهای انجام شده توسط محققین، مدل سازی شده و نتایج بدست آمده با یکدیگر مقایسه و تطابق خوبی مشاهده شده است. نتایج در دو بخش هیدرولیکی و حرارتی با تغییر عدد رینولدز، عدد نادسن، کسر حجمی نانوذرات و قطر نانوذرات ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که در دهانه ورودی میکروکانال، عدد پویسوله به عدد رینولدز وابسته نبوده و تنها به عدد نادسن وابسته است که با افزایش عدد نادسن کاهش می یابد. همچنین ضریب اصطکاک بیشینه با افزایش عدد رینولدز و یا عدد نادسن، افت می کند. تحلیل ها بیانگر آن است که با لغزشی شدن جریان دمای متوسط سیال کاهش پیدا می کند و با افزایش کسر حجمی نانوسیال دمای متوسط سیال افزایش پیدا می کند. بررسی عدد ناسلت حاکی از افزایش آن با افزایش عدد رینولدز است. همچنین تاثیر قطر نانوذرات بر ضریب انتقال حرارت مورد بررسی قرار گرفته و تحلیل ها نشان دهنده افزایش عدد ناسلت با کاهش قطر نانوذرات می باشد.

similar resources

بررسی تاثیر تزریق از روی دیوار میکروکانال بر سرعت لغزشی انتقال حرارت جابجایی نانوسیال آب و AL2O3 در میکروکانال

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال تشکیل شده از آب و نانوذرات AL2O3 در یک میکروکانال دو بعدی، افقی با تزریق از دیوار پایین شبیه سازی می‌شود. دیوار بالایی میکروکانال تحت دمای TH برابر با 303 کلوین قرار دارد و بر روی دیوار پایینی میکروکانال سه عدد سوراخ به منظور تزریق جریان تعبیه شده است و سایر قسمت‌های دیواره عایق می‌باشند. در این کار تاثیر پارامترهایی نظیر، عدد رینولدز، ضریب لغزش...

full text

بررسی انتقال حرارت نانوسیال پایه روغن موتور در میکروکانال حلقوی با پله موجود در مسیر جریان

full text

مطالعه انتقال حرارت جابجای اجباری همراه با جریان لغزشی در میکروکانال مستقیم با سطح مقطع دایروی

در تحقیق حاضر میدان جریان و انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری سیالات نیوتنی در میکروکانالهای لوله‌ای شکل بصورت تحلیلی مورد مطالعه قرار گرفته است. جریان بصورت لغزشی دوبعدی متقارن محوری پایدار تراکم ناپذیر و آرام در نظر گرفته شده و از مدل جمع آثار برای تحلیل رفتار سیال استفاده شده است. شرایط مرزی حرارتی شار حرارتی ثابت در دیواره در نظر گرفته می‌شود و تمامی خواص فیزیکی ثابت می‌باشند. توزیع سرعت و دما ...

full text

شبیه سازی عددی میدان جریان و انتقال حرارت نانوسیال درون یک میکروکانال سه بعدی با در نظر گرفتن شرط لغزش و پرش دمایی

در این تحقیق میدان جریان و انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال آب- اکسید آلومینیوم در میکروکانال مستطیلی سه بعدی با شرایط مرزی لغزشی و پرش دمایی به طور عددی مورد بررسی قرار گرفته است. دیواره ی پایینی میکروکانال تحت شار حرارتی ثابت قرار داشته و سایر دیواره ها عایق می باشند، همچنین مدل به کار رفته جهت محاسبه ی ضریب هدایت حرارتی و لزجت دینامیکی نانوسیال، وابسته به دمای نانوسیال و اندازه ی قطر و ک...

بررسی دو فازی جریان و انتقال حرارت نانوسیال در یک میکروکانال انبساط ناگهانی

چکیده با توجه به اهمیت و رشد سریع سیستم های میکروفلوئیدیک، نظیر میکروکانال انبساطی، بررسی جریان و انتقال حرارت نانوسیال در یک میکروکانال انبساط ناگهانی می تواند بسیار حائز اهمیت باشد. از سوی دیگر، مدل دو فازی جایگزین خوبی برای مدل تک فاز می باشد. در بین مدل های دو فاز نیز، مدل اویلرین – اویلرین از کارایی خوبی برخوردار می باشد، زیرا در این مدل بر خلاف مدل های دیگر که اختلاف دما و سرعت فاز ها ر...

بررسی جریان لغزشی و پرش دمایی در میکروکانال هایی با مقاطع مختلف

در کار حاضر جریان لغزشی و انتقال حرارت سیال رقیق شده به همراه پرش دمایی در میکروکانال های مستطیلی، ذوزنقه ای، بیضوی و دایره ای مورد بررسی قرار گرفته است. برای حل معادلات ناویر استوکس و انرژی از روش حجم کنترل استفاده شده و شروط لغزش و پرش دمایی بر روی دیواره اعمال گردیده است. جریان برای اعداد نودسون کوچکتر از 1/0 حل شده و تاثیرات عدد رینولدز در محدوده 1/0 تا 1 و نسبت ارتفاع به عرض کانال(در میکرو...

15 صفحه اول

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه کاشان - دانشکده مهندسی مکانیک

Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023