نام پژوهشگر: محسن کرمی
محسن کرمی محمد کمالوند
مشخص شده است که انتقال حرارت سیال های پایه مانند آب و اتیلن گلیکول با افزودن ذرات جامد در اندازه های نانومتری یا بزرگ تر به این سیال ها، افزایش می یابد. برای توضیح غیرعادی افزایش انتقال حرارت در نانوسیال ها سازوکارهای احتمالی مختلفی پیشنهاد شده است که از مهم ترین آن ها می توان به تشکیل ساختار لایه ای مولکول های سیال پایه اطراف نانوذره اشاره کرد. در پژوهش هایی که تاکنون درباره ی تأثیر نانولایه ی اطراف نانوذره انجام شده است، فرض شده است که این لایه کاملاً همگن است. اما نتایج مکانیک آماری برای توزیع چگالی مولکول های سیال پیرامون نانوذره ویژگی ناهمگن بودن را نشان می دهد. به عبارت دیگر، ساختار اطراف نانوذره به صورت لایه مانند است. هدف اصلی این پژوهش، بررسی نقش ساختار لایه ای و ناهمگن اطراف نانوذره ها در افزایش انتقال حرارت است. برای این کار ما از نتایج نظریه ی تابعی چگالی برای محاسبه دقیق چگالی سیال اطراف نانوذره استفاده کردیم. از آن جا که نیروهای دافعه نقش اصلی را در تعیین ساختار سیال بازی می کنند و نانوذرات را می توان به صورت کلوئیدی از کرات سخت در نظر گرفت، ما از مدل کره سخت برای به دست آوردن توزیع چگالی مولکول های سیال پایه اطراف نانوذره استفاده کرده و جذب مولکول های سیال در اطراف نانوذره را محاسبه کردیم. نتایج ما نشان داد که جذب اضافی کل با کاهش اندازه نانوذره، افزایش می یابد که این شبیه رفتار نانوسیال ها است که با کاهش قطر نانوذره، انتقال حرارت شان افزایش می یابد. نتایج ما همبستگی خطی بین تغییرات جذب اضافی کل با افزایش انتقال حرارت نانوسیال-های آلومینیوم اکسید- آب با r2=0.992 و آلومینیوم اکسید- اتیلن گلیکول r2=0.998 را نشان دادند. به دلیل فقدان داده های تجربی قابل اطمینان برای قطر و غلظت حجمی از نانوذرات درمحدوده وسیع، ما نتایج خود را با نتایج به دست آمده از معادله ی کارامد کومار مقایسه کردیم. نتایج ما نشان دادند که برای سامانه های آلومینیوم اکسید- اتیلن گلیکول، آلومینیوم اکسید- آب و روی اکسید- آب، همبستگی خطی بیشتر از r2=0.99 بین تغییرات جذب اضافی کل و افزایش انتقال حرارت برای همه این سامانه ها وجود دارد. هم-چنین همبستگی خطی بین تغییرات جذب اضافی کل و افزایش دما برای داده های تجربی در نانوسیال های آلومینیوم اکسید- آب و طلا- آب مشاهده گردید