چکیده در این پژوهش انتقال جرم نانوسیالات جاری درون لوله در دو رژیم آرام و درهم بصورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. ضریب انتقال جرم نانوسیالات با استفاده از روش الکتروشیمی اندازه گیری شده است. در این پژوهش از دو نوع نانوذره ?-al2o3 با اندازه متوسط nm 40 و tio2 با اندازه nm 3-1 در تهیه نانوسیالات استفاده شده است. اثر نانوذرات ?-al2o3 و tio2 و دما بر ضریب نفوذ رنگ در نانوسیالات نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج آزمایش های ضریب انتقال جرم نشان داد که ضریب انتقال جرم در نانوسیالات با افزایش غلظت نانوذرات ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد. به این ترتیب برای غلظت نانوذرات غلظت بهینه وجود دارد که در آن میزان انتقال جرم بیشینه است. بطور متوسط افزایش ضریب انتقال جرم در نانوسیالات ?-al2o3 و tio2 در رژیم جریان آرام بترتیب تقریباً برابر با %7/13 و %86/35 و در رژیم جریان درهم تقریبا برابر با %06/10 و %66/17 می باشد. اثر نانوذرات tio2 بر روی انتقال جرم نسبت به نانوذرات ?-al2o3 بهتر است و میزان افزایش در رژیم جریان آرام نسبت به درهم محسوستر است. در آزمایش های تعیین ضریب نفوذ روندی مشابه آزمایش های ضریب انتقال جرم مشاهده شد. بیشترین میزان افزایش در ضریب نفوذ رنگ در نانوسیالات ?-al2o3 و tio2 بترتیب 06/4 و 42/8 برابر می باشد.

چکیده: از معضلات امروزه انرژی در جهان می توان به محدودیت ذخایر فسیلی، نگرانی های زیست محیطی، رشد جمعیت و افزایش میزان مصرف اشاره نمود. در ایران با توجه به نیاز روزافزون به منابع انرژی و کم شدن منابع انرژی فسیلی، ضرورت سالم نگه داشتن محیط زیست، کاهش آلودگی هوا، محدودیت های برق رسانی و تأمین سوخت برای نقاط و روستاهای دورافتاده و مواردی از این دست، استفاده از انرژی های نو و سوختهای جایگزین مورد توجه قرار گرفته است. از انرژیهای نو می توان به استفاده از انرژی باد، انرژی خورشید، انرژی های داخل زمین و انرژی هسته ای اشاره نمود و سوختهای جایگزینی از قبیل دی متیل اتر، بیوگاز و بیودیزل می توانند جایگاه ویژه ای داشته باشند. با توجه به اهمیت مصرف سوخت جایگزین نمودن یک ماده جدید به عنوان سوخت که شباهت نزدیکی به سوخت های متداول داشته و آلاینده محیط زیست نباشد و نیز گرمای حاصل از احتراق آن قابل توجه باشد مدنظر قرار گرفته است. در این پژوهش راکتور غشائی تولید بیودیزل به روش انتقال استری شبیه سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی ها نشان می دهد که با افزایش 16 برابری سرعت مواد در داخل لوله، غلظت خروجی بیودیزل 84/65% کاهش می یابد. افزایش دبی در پوسته روندی مشابه افزایش دبی در لوله دارد. افزایش دبی سبب کاهش تولید بیودیزل می شود. افزایش 4 برابری در سرعت سمت پوسته موجب کاهش 43/22% در تولید بیودیزل در راکتور غشائی خواهد شد. در حالی که افزایش 4 برابری در سرعت سمت لوله موجب کاهش53/85% در تولید بیودیزل در راکتور غشائی می شد. افزایش غلظت تری گلیسرید در خوراک موجب افزایش تولید بیودیزل می شود. چنانچه نسبت، تری گلیسرید به متانول در خوراک 1 به 12 باشد، میزان کل بیودیزل تولیدی حدود mol/m32/1 و اگر این این نسبت 1 به 1 باشد میزان کل بیودیزل تولیدی به حدود mol/m3 02/6 خواهد رسید. اگر چه با افزایش طول راکتور غشائی میزان درصد تبدیل تری گلیسرید و به تبع آن غلظت بیودیزل تولید شده افزایش می یابد، چنانچه هدف بدست آوردن محصول با خلوص بالاتر باشد بهتر است، از راکتور غشائی با طول کمتر استفاده نمود و مواد اولیه واکنش نداده را جدا نموده و به ورودی راکتور غشائی برگرداند. برای این مدل، طولهای کمتر از m6 مناسب است. واژگان کلیدی : منابع انرژی فسیلی ، راکتور غشائی ، بیودیزل

دراین مطالعه انتقال حرارت از سطوح کروی و بسترهای پرشده به کمک دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج حاصل با روابط تجربی معتبر مورد اعتبار سنجی قرار گرفت و در پایان استفاده از نانوسیالات جهت بهبود نرخ انتقال حرارت پیشنهاد شده و مورد مطالعه و مقایسه قرار گرفت.

در این پایان نامه انتقال جرم اطراف یک جامد کروی در محیط نانوسیال مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از پژوهش حاضر تعیین اثر نانوذره گاما آلومینا بر ضریب نفوذ مولکولی می باشد. مروری بر واحدهای عملیاتی استخراج مایع- مایع و تقطیر که از عمده واحدهای عملیاتی در انتقال جرم هستند، نشان می دهد که در این واحدها همواره یکی از فازها به صورت حباب یا قطره کروی در محیط مداوم دیگری قرار می گیرد. همچنین با توجه به کروی شکل بودن کاتالیست واکنش های شیمیایی اهمیت بررسی انتقال جرم در اطراف کره نمایان می شود. علاوه بر این، از آنجا که اساس انتقال جرم را نفوذ مولکولی تشکیل می دهد بنابراین طرح پژوهش هایی همچون مطالعه حاضر در تکمیل تحقیقات در زمینه انتقال جرم در واحدهای فرآیندی و نیز بررسی اثر نانوذرات بر فرآیند انتقال جرم ضروری به نظر می رسد.

هدف از این پژوهش تعیین محدوده فاصله بهینه بافل ها در مبدل حرارتی حاوی نانوسیال میباشد. برای بدست آوردن این فاصله بهینه، از نرم افزار شبیهساز و مدلساز انتقال حرارت و سیالات به نام انسیس فلوئنت نسخه 5/14 کمک گرفته شد. این نقطه بهینه، با طراحی مبدل های حرارتی پوسته و لوله با تعداد متفاوت بافل، توسط نرم افزار گمبیت، و حل آنها در شرایط عملیاتی یکسان، برای غلظت های 0، 1، 5/1، 2 و 5/2 درصد حجمی نانوذرات آلومینا در سیال پایه آب توسط نرم افزار انسیس فلوئنت حاصل و نتایج آن تحلیل شد. برای هندسه مورد نظر، فاصله بهینه بین بافل ها 19/39 میلیمتر بدست آمد. همچنین سه نوع بافل تکی، تکی زاویه دار و دوتکه ای با یکدیگر مقایسه شدند نتایج نشان دادند که بافل های دوتکه ای افت فشار کمتری را نسبت به دو نوع مذکور دارا می باشند. همچنین بافل های تکی زاویه دار علاوه بر افت فشار کمتر نسبت به بافل های تکی، دارای عملکرد حرارتی بهتری نیز می باشند. نتایج حاصل نشان دادند که افزایش غلظت نانوذرات باعث افزایش نرخ انتقال حرارت و کاهش افت فشار می شوند، همچنین مشاهده شد که با افزایش غلظت نانوذرات، افت فشار سمت پوسته، بیشتر کاهش پیدا می کند. در میان غلظت های مورد بررسی بهترین عملکرد حرارتی به درصد حجمی 1% تعلق دارد و غلظت های بالاتر از نظر حرارتی مطلوب نمی باشند. در این پایان نامه به بررسی اثر دبی ورودی نانوسیال بر نرخ انتقال حرارت و افت فشار پرداخته شد. سه دبی ورودی 5/0، 1 و 2 کیلوگرم بر ثانیه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهند که افزایش دبی باعث بهبود انتقال حرارت می شود اما به شدت روی افت فشار تاثیر گذار می باشد. در انتها نیز به بررسی و مقایسه اثر نانوسیال آب/ اکسید مس با آب/آلومینا پرداخته شده است. استفاده از نانوذرات آلومینا، باعث افزایش 4/0% نرخ انتقال حرارت و افزایش 5/2% افت فشار سمت پوسته نسبت به نانوذرات اکسید مس، شدند.

چکیده ندارد.