بررسی آزمایشگاهی و مدل سازی انتقال حرارت نانوسیالات
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی
- نویسنده مجید امامی میبدی
- استاد راهنما محسن وفایی سفتی محسن طبسی حسین سیدکلال علیمراد رشیدی
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1388
چکیده
هدایت حرارتی سیالات انتقال حرارت معمول پایین است. اولین بار چوی در سال 1995 اصطلاح نانو سیال را برای گروه جدیدی از سوسپانسیونهای جامد/مایع که در آنها مقادیر بسیار کمی از نانوذرات به صورت یکنواخت و پایدار در مایع معلق شده اند، پیشنهاد کرد. هدف از تحقیق حاضر، بررسی آزمایشگاهی عملکرد نانوسیالات و ارائه مدل مناسب به منظور پیش بینی ضرائب انتقال حرارت در آنها است. نتایج به دست آمده نشان می دهد ضرائب انتقال حرارت نانوسیالات نسبت به سیالات پایه (در همه کسرهای حجمی و دماها) عموماً بالاتر است. با این حال، هدایت حرارتی نانوسیالات در دماهای بالاتر، بهبود بیشتری نشان می دهد ولی ضریب انتقال حرارت جابه جایی در دماهای پایین تر افزایش بیشتری را نشان می دهد. با استفاده از طراحی آزمایشها، اثر عوامل متعددی روی هدایت حرارتی و پایداری نانوسیالات آب/نانولوله کربنی بررسی شده و شرایط بهینه تولید و استفاده از این نانوسیالات پیشنهاد شده است. نقش حرکت و ارتعاش نانوذرات در هدایت حرارتی با استفاده از یک مبنای تئوری قابل قبول برآورد شده و نشان داده شده که در مقایسه با هدایت حرارتی سیال پایه قابل صرف نظر هستند. یک مدل تئوری با استفاده از ایده مقاومتها برای برآورد هدایت حرارتی سوسپانسیونها (اعم از نانوسیالات یا سوسپانسیونهای حاوی میکروذرات) پیشنهاد شده که مقایسه نتایج مدل برای سوسپانسیونهای حاوی میکروذرات با نتایج مدل ماکسول که برای این نوع سوسپانسیونها پیش بینی قابل قبولی دارد، درستی مدل را تأیید می کند. پارامتر تعیین کننده در مدل پیشنهاد شده، فاصله بین ذرات است که در مورد سوسپانسیونهای حاوی میکرو ذرات با استفاده از قطر موثر و در مورد نانوسیالات با استفاده از تئوری حرکت براونی تخمین زده می شود. مقایسه با داده های آزمایشگاهی به دست آمده در این کار و نیز داده-های منتشر شده در مراجع دیگر نشان می دهد مدل پیشنهاد شده با استفاده از قطر موثر و مسیر پویش آزاد براونی، در اکثر موارد می تواند به ترتیب حدود پایین و بالای هدایت حرارتی نانوسیالات را به دست دهد. یک مدل ساده با ضرب کردن یک پارامتر قابل تنظیم در مقدار به دست آمده فاصله بین ذرات از تئوری حرکت براونی، پیشنهاد شده و مقایسه با داده های آزمایشگاهی درستی مدل را تأیید می کند. پروفایل سرعت و دمای نانوسیال، در جریان متلاطم توسعه یافته کامل، با سیال پایه مقایسه شده است. طبق نتایج به دست آمده، عامل تعیین کننده تغییر انتقال حرارت جابه جایی نانوسیالات در مقایسه با سیالات پایه، شکل پروفایل دما می باشد. در عین حال، شکل پروفایل سرعت نانوسیالات در شرایط متلاطم توسعه یافته مانند سیالات پایه است و به همین دلیل افزایش افت فشار آنها صرفاً به تغییر خواص نانوسیالات در مقایسه با سیالات پایه مربوط می شود.
منابع مشابه
شبیه سازی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیالات از سطح کره
انتقال حرارت از سطوح کروی بدلیل استفاده گسترده آنها در صنعت و مهندسی شیمی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مطالعه انتقال حرارت از سطح کروی به کمک نانوسیالات توسط دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت و تأثیر نوع و غلظت نانوذرات بر نرخ انتقال حرارت بررسی شد. از مدلهای مختلف جریان جهت دستیابی به نتایج بهینه استفاده گردید. نتایج حاصل از شبیهسازی با نتایج حاصل از روابط نیمه تجربی معتبر...
متن کاملنانوسیالات؛ محیط‌های نوین انتقال حرارت
در این مقاله نانوسیالات به‌عنوان محیط‌های جدید انتقال حرارت مطالعه و بررسی شده‌اند. در این رهگذر، نخست ویژگی‌ها، مزایا، کاربردها و روش‌های تهیه این گونه‌های جدید از سیالات بررسی و پس از آن، به بخش تجربی کار پرداخته شده است. در بخش تجربی، نانومواد مورد استفاده در تهیة نانوسیالات (نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره) سنتز و با استفاده از آنالیزهای مورد نیاز شناسایی شده‌اند. سپس، نانوسیالات با استفاده از...
متن کاملبررسی ویژگی‌های نانوسیالات و چالش‌های استـفاده از آنها برای بهبود انتقال حرارت
نانوسیالات خواص ترموفیزیکی سیال پایه را به‌شدت تغییر می‌دهند. پژوهش‌ها نشان می‌دهند که انتقال حرارت نانوسیالات نسبت به سیالات پایة رایج افزایش بسیار خوبی دارند. این رفتار به عواملی چون شکل نانوذرات، توزیع اندازه و کسر حجمی آنها، دما، ضریب هدایت حرارتی نانوذرات و سیال پایه بستگی دارد. این مقاله با تأکید بر افزایش انتقال حرارت نانوسیالات، مرور جدیدی بر فرمول‌بندی، پایداری، سازوکارهای ممکن برای اف...
متن کاملبررسی آزمایشگاهی و مدل سازی عددی انتقال حرارت نانوسیالات در مبدل های حرارتی فشرده صفحه پره دار
در این رساله اثر استفاده از دو روش افزایش انتقال حرارت غیرفعال در مبدل¬های حرارتی فشرده صفحه¬پره¬دار به صورت مطالعه آزمایشگاهی و مدل¬سازی عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش مطالعه آزمایشگاهی، یک مجموعه آزمایشگاهی با قابلیت ایجاد شرط مرزی دما ثابت طراحی و ساخته شده است. به عنوان اولین روش افزایش انتقال حرارت غیرفعال، اثر جایگزینی شش کانال صفحه¬ای پیچیده به جای کانال صاف بررسی شده است. در میا...
15 صفحه اولبررسی عددی انتقال حرارت مختلط درون یک حفره حاوی نانوسیالات غیرنیوتنی با استفاده از مدل دوفازی مخلوط
در تحقیق حاضر، انتقال حرارت جابجایی مختلط در حفره ی پر شده از نانوسیال غیرنیوتنی با استفاده از مدل دوفازی مخلوط شبیه سازی شده است. نانوسیال آب- مس در این مسئله از خود رفتار سیالات رقیق شونده‌ی برشی را نشان می‌دهد. تأثیر رفتار غیرنیوتنی سیال با استفاده از مدل قانون توانی برای مقادیر مختلف شاخص قانون توانی بررسی شده است. پس از اعمال معادلات حاکم و مدلهای مورد نظر در کد محاسباتی، اعتبارسنجی آن با...
متن کاملمنابع 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 تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسی
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023