تحلیل دینامیکی نانوتیوب های کربنی حامل آب با در نظرگرفتن پیوند کربن-آب

نانوتیوب ها به دلیل مقاومت مکانیکی بالا ، هندسه استوانه ای توخالی کامل و ابعاد کوچک درحد نانو، قابلیت کاربرد به عنوان سنسورها و عملگرهای هیدرولیکی و نانولوله ها برای حمل سیالات (مانند گاز یا آب) دارند. نانو لوله ها می توانند برای رساندن داروها به صورت آرام و مداوم به جریان خون یک انسان و یا به یک محل خیلی خاص در بدن استفاده شوند. با توجه به اینکه خواص انتقال سیال توسط نانوتیوب های کربنی نسبت به مودهای ارتعاشی و فرکانس های بحرانی بسیار حساس هستند، لذا بررسی خصوصیات دینامیکی نانوتیوپ های حامل سیال بسیار مهم می باشد. دراین تحقیق رفتار دینامیکی نانوتیوب های حامل سیال با درنظر گرفتن انرژی پیوندهای مولکول های آب با اتم های کربن نانوتیوب بررسی شده است. بر خلاف تحقیقاتی که تاکنون منتشر شده، در این تحقیق سیال درون نانو تیوپ با قطر کم پیوسته درنظر گرفته نشده است. در این پایان نامه با تصحیح معادله حاکم (با جایگزینی جمله حاوی لزجت با جمله ای که از درنظرگرفتن انرژی پتانسیل پیوند کربن- آب حاصل می شود)، اثر سرعت سیال، اثرات قطر، نسبت منظری و کایرالیتی نانوتیوب، اثر سختی بستر الاستیک، اثر اندازه ی پارامتر غیر موضعی، اثر شرایط مرزی و بالاخص اثر انرژی پیوند کربن- آب برفرکانس ارتعاشات نانوتیوب کربنی مورد مطالعه قرار گیرد. از نتایج چنین بر می آید که فرکانس طبیعی با افزایش سرعت جریان آب و با کاهش سختی بستر الاستیک، کاهش می یابد. همچنین با افزایش نسبت منظری یا قطر نانوتیوپ ها، فرکانس طبیعی آنها کاهش می یابد. با افزایش پارامتر غیر موضعی نیز فرکانس طبیعی نانوتیوب کاهش می یابد. همچنین نتایج بدست آمده با نتایج تحقیقات گذشته مقایسه شده است.