بررسی عددی انتقال گرما جابجایی اجباری نانوسیال در میکروکانال های مستطیلی

پایان نامه
چکیده

لوازم خنک کاری در مقیاس میکرو، مانند چاه های گرمایی میکرو، دارای اهمیت بسیار زیادی در کاربردهای انتقال گرما کنونی و آینده می باشند. مکمل استفاده از این لوازم، به کار بردن سیالاتی است که کارایی گرمایی بالایی دارند. از جمله این سیالات، مایعات خنک کن جدیدی هستند که از ترکیب مقدار بسیار کمی از نانوذرات با سیالات پایه مناسب به دست می آیند. این سیالات جدید نانوسیال نامیده شده و ضریب رسانش گرمایی بیشتری از سیالات پایه دارند. در این پایان نامه جریان نانوسیال در میکروکانال مستطیلی بررسی شده است. هدف از این مطالعه بررسی تغییر کارایی میکروکانال با نانوسیال در مقایسه با آب خالص است. پارامترهای مورد بررسی عبارتند از افت فشار، ضریب انتقال گرمای جابجایی، مقاومت گرمایی و دمای کف چاه گرمایی. کارهای تجربی و نظری بسیار کمی در این زمینه انجام شده است. در تحقیقات نظری انجام شده از مدل های پره و یا محیط متخلخل برای بررسی جریان سیال در میکروکانال استفاده شده است. در کار حاضر از روش عددی برای مطالعه میکروکانال استفاده شده است. همچنین در بیشتر کارهای انجام شده که به بررسی جریان نانوسیال در مجراهای مختلف از جمله لوله پرداخته شده است، فرض شده که نانوذرات با سیال پایه در تعادل هیدرودینامیکی و گرمایی قرار دارند و در نتیجه نانوسیال به عنوان یک سیال تک فازی در نظر گرفته شده است. در این پایان نامه نیز ابتدا از این روش معمول استفاده شده و پارامترهای مختلف بررسی شده است. در قسمت دوم مطالعه، سرعت لغزشی بین نانوذرات و سیال پایه را نیز در نظر گرفته و از یک روش دوفازی موسوم به مدل مخلوط برای بررسی نانوسیال استفاده شده است. این روش برای اولین بار برای جریان نانوسیال در میکروکانال استفاده شده و نتایج حاصل روش تک فازی مقایسه شده است. نتایج حاصل بیانگر افزایش انتقال گرما از میکروکانال با نانوسیال در مقایسه با آب خالص است د حالیکه افت فشار هم افزایش می یابد. همچنین تفاوت مدل های تک فازی و دوفازی در تحلیل نانوسیال بسیار کم بوده و در نتیجه می توان با فرض نانوسیال به عنوان یک سیال تک فازی محاسبات را ساده تر کرد. از دیگر نتایج بدست آمده پیروی مقدار پارامترهای مختلف برای جریان و انتقال گرمای نانوسیال از روابط موجود برای سیالات معمول می باشد به این شرط که نانوذرات به طور یکنواخت در سیال پایه پخش شده و پدیده خوشه ای شدن نانوذرات اتفاق نیافتد.

منابع مشابه

بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال در لوله انحنادار

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری آب و نانو‌سیال آب – آلومینا در لوله های خمیده دما ثابت در محدوده دین 98/81 تا 29/749 بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مطالعات انجام‌شده، انتقال حرارت جابجایی اجباری نانو‌سیال در لوله‌های خمیده با نسبت انحناهای مختلف و با دمای سطح ثابت بطور کامل بررسی نشده و مطالعات عمیق‌تری در این خصوص نیاز است. در این آزمایش آب و نانو‌سیال آب – آلومینا ...

متن کامل

بررسی عددی انتقال حرارت جابجایی اجباری مگنتوهیدرودینامیک نانوسیال در یک میکروکانال با روش بولتزمن شبکه ای

در پژوهش حاضر، جریان و انتقال حرارت اجباری نانوسیال آب-آلومینیوم¬اکسید در داخل یک میکروکانال افقی تحت میدان مغناطیسی یکنواخت خارجی عمود بر جریان سیال به کمک روش عددی شبکه بولتزمن مورد بررسی قرار گرفته است. میکروکانال از دو صفحه تخت موازی تشکیل شده و به دلیل عدم تغییرات در بعد سوم، مسئله به¬صورت دوبعدی مدل شده است. دمای دیواره پایینی میکروکانال ثابت بوده و دیواره بالایی عایق فرض شده است. نانوسیا...

15 صفحه اول

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...

متن کامل

اثرات تلفات لزجت بر انتقال گرمای جابه‌جایی اجباری نانوسیال درون یک میکروکانال با حضور میدان مغناطیسی

در این پژوهش اثرات تلفات لزجت بر انتقال گرمای جابه‌جایی اجباری لایه­ای نانوسیال آب- اکسید آلومینیومدرون میکروکانال صفحه موازی با حضور میدان مغناطیسی به‌ صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. میکروکانال از دو صفحه موازی تشکیل‌شده است و در ناحیه میانی میکروکانال دیوارها تحت شار گرمایی و میدان مغناطیسی یکنواخت می‌باشند. معادلات بقاء جرم، مومنتوم و انرژی در حالت دو بعدی به روش تفاضل محدود مبتنی بر ح...

متن کامل

مطالعه عددی جابجایی اجباری جریان آرام نانوسیال در یک کانال موازی همراه با منابع حرارتی گسسته

در این پژوهش، انتقال حرارت جابجایی اجباری جریان آرام نانوسیال آب - مس درون کانال با صفحات موازی با منابع حرارتی دما ثابت، به صورت عددی بررسی شده است. هدف، بررسی عددی تأثیر عدد رینولدز، درصد حجمی نانوذرات و تعداد منابع حرارتی روی میدان جریان و نرخ انتقال حرارت می‌باشد. معادلات حاکم به روش حجم کنترل جبری شده و توسط الگوریتم سیمپل به طور هم‌زمان حل شدند. نتایج نشان می‌دهند که افزایش درصد حجمی نانو...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023