مدلسازی اثر میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت نانوسیالات در جریان آرام لوله ای

پایان نامه
چکیده

در این پژوهش، تأثیر میدان مغناطیسی بر مشخصه های جریان و انتقال حرارت نانوسیال fe3o4-آب، در یک لوله افقی با شار حرارتی ثابت و رژیم جریان آرام، به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین بعضی از خواص فیزیکی نانوسیالِ مورد نظر در کسر حجمی (1 ? ? ? 0) و میدان مغناطیسی (g505 ? b ?g 0) و دمای 40 درجه سانتی گراد تحلیل شد و نشان داده شد که، ضریب هدایت حراراتی و ویسکوزیته نانوسیال متأثر از میدان مغناطیسی هستند. مدل ارائه شده قادر است که مشخصه های جریان و انتقال حرارت را در حضور میدان های مغناطیسی برای کسر حجمی های متفاوت از نانوذرات در لوله پیش گویی کند. در این مدل جهت میدان مغناطیسی و جهت جریان سیال می توانند موازی یا عمود و یا در هر زاویه دیگری بین این دو حالت باشند. بکارگیری میدان مغناطیسی باعث شد تا یک عبارت دیگری بنام نیروی الکترومغناطیسی به معادله ی ممنتوم و یک عبارتی به نام اثر ژول به معادله ی انرژی اضافه شود. افزودن نانوذرات به سیال پایه و اعمال میدان مغناطیسی بر آن باعث می شود که، تـوان بالاتری بـرای پمپ کردن نانوسیال لازم باشد. ملاحظه شد که افزایش غلظت نانوسیال و اعمال میدان مغناطیسی بر آن باعث تسهیل انتقال حرارت شده، ضریب انتقال حرارات جابه جایی را افزایش داده و دمای دیواره لوله را کاهش می دهد. همچنین مشاهده شد که، افت فشار در حضور میدان مغناطیسی تا چندین برابر افزایش می یابد. اعمال میدان مغناطیسی قبل از ناحیه تست تغییری در پروفیل بدون بعد سرعت محوری ایجاد نمی کند ولی با اعمال میدان بر روی لوله، پروفیل سرعت شروع به تغییر می کند تا پروفیل توسعه یافته با پروفیل توسعه یافته مگنتیک هیدرودینامیکی جایگزین گردد. پروفیل سرعت توسعه-یافته مگنتیک هیدرودینامیکی برای بیشتر قطر لوله تخت است. یک طول ورودی جدید مورد نیاز می باشد تا پروفیل سرعت از حالت توسعه یافته به حالت توسعه یافته مگنتیک هیدرودینامیکی تبدیل شود.

منابع مشابه

حل عددی اثر میدان مغناطیسی یکنواخت بر انتقال حرارت جابجایی آزاد از روی صفحه ای عمودی

در این مقاله به بررسی اثر میدان مغناطیسی یکنواخت بر توزیع سرعت و دما درون لایه ی مرزی پرداخته و در نهایت نرخ انتقال حرارت از صفحات عمودی را در اثر جریان جابجایی آزاد مورد بررسی قرار داده شده است. معادلات مومنتوم و انرژی با در نظر گرفتن میدان مغناطیسی استخراج شده اند. به کمک پارامتر تشابهی مناسب و استفاده از تابع جریان و بازنویسی معادلات مومنتوم و انرژی بر حسب تابع جریان، معادلات دیفرانسیل مشتق ...

متن کامل

بررسی عددی انتقال حرارت جابه جایی اجباری فروسیال در لوله تحت میدان مغناطیسی

This research study presents a numerical study on forced convection heat transfer of an aqueous ferrofluid passing through a circular copper tube in the presence of an alternating magnetic field. The flow passes through the tube under a uniform heat flux and laminar flow conditions. The primary objective was to intensify the particle migration and disturbance of the boundary layer by utilizing ...

متن کامل

نانوسیالات؛ 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 کامل

تأثیرات تغییر شیب لوله بر انتقال حرارت چگالشی جریان

در این تحقیق، مطالعه آزمایشگاهی بر روی ضرایب انتقال حرارت چگالشی جریان R-134a داخل لوله میکروفین‌دار با شیب‌های مختلف لوله نسبت به افق ، ? ، صورت گرفته است (? زاویه بین بردار سرعت مبرد و سطح افقی در جهت مثلثاتی می‌باشد). دستگاه مورد استفاده در این بررسی، یک سیستم تبرید تراکمی بخار مجهز به کلیه وسایل اندازه‌گیری مورد نیاز است. این سیستم شامل یک کندانسور دولوله‌ای از نوع جریان مخالف می باشد که کن...

متن کامل

حل نیمه تحلیلی اثر نانوذرات و میدان مغناطیسی بر انتقال حرارت از یک دیوار متخلخل

در مقاله حاضر اثر نانوذرات بر میزان انتقال حرارت جابجایی آزاد غیر دارسی، روی سطح دیوار متخلخل عمودی تحت میدان مغناطیسی مطالعه شده است. دیوار بادمای سطح ثابت در مجاورت محیط با دمای ثابت قرار دارد. سیال پایه آب است که شامل نانوذرات مختلفی مانند 〖Al〗_2 O_(3 ) ، CuO و Cu می باشد. جریان آرام و آب و نانوذرات در تعادل گرمایی فرض می شوند که شرط عدم لغزش بین آنها حاکم است. معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر...

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

دانشگاه آزاد اسلامی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شاهرود - دانشکده علوم پایه

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023