نام پژوهشگر: حمیدرضا الهیار

تاثیر مواد افزودنی بر رفتار ترموفیزیکی نانوسیالات و عملکرد حرارتی کویل های مارپیچ
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی شیمی و نفت 1393
  حمیدرضا الهیار   فرامرز هرمزی

در مطالعه ی حاضر، تاثیر مواد افزودنی بر رفتار ترموفیزیکی نانوسیالات و عملکرد حرارتی کویل های مارپیچ، مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش نخست، مقایسه ی تجربی بین عملکرد حرارتی نانوسیال ترکیبی (با 5/97% آلومینا و 5/2% نقره) و نانوسیال تک جزئی، در کویل های مارپیچ در شرایط دمای دیواره ثابت، تحت جریان آرام، انجام شده است. نانوسیال های استفاده شده، با غلظت 1/0، 2/0 و 4/0 حجمی، شامل اکسید آلومینیوم- نقره و اکسید آلومینیوم، برپایه ی آب می باشد. دقت سنجی آزمایش با استفاده از آب مقطر در کویل مارپیچ بررسی شده است، که با نتایج بدست آمده از روابط، مطابقت خوبی نشان داده است. نتایج بدست آمده از بخش نخست حاکی از آن است که، در هردو نانوسیال افزایش غلظت نانوذرات، منجر به افزایش انتقال حرارت می شود و این افزایش در غلظت برابر در نانوسیال ترکیبی، بیشتر می باشد. بیشترین افزایش میزان انتقال حرارت مربوط به نانوسیال ترکیبی با غلظت 4/0% حجمی است که در عدد رینولدز 4687، نسبت به آب خالص، 58/31% و در صورت استفاده از نانوسیال تک جزئی، 42/28% است. در بخش دوم، بررسی عملکرد حرارتی و افت فشار نانوسیال ترکیبی، با افزودن مواد فعال سطحی مختلف و مقایسه بین آن ها، در کویل مارپیچ و با شرایط یکسان انجام شده است. در این بخش از نانوسیال ترکیبی آلومینا-نقره، بر پایه ی آب استفاده می شود. غلظت بکار رفته از نانوسیال ترکیبی، 2/0% حجمی و غلظت سورفکتانت استفاده شده، 1/0%، 2/0% و 4/0% درصد وزنی می باشد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که افزایش غلظت سورفکتانت منجر به افزایش پایداری و بهبود عملکرد حرارتی شده است. این افزایش غلظت در حالت سورفکتانت یونی، 1/0% وزنی و درحالت سورفکتانت غیر یونی حدود 4/0% وزنی می باشد. نتایج نشان می دهد که افزایش غلظت سورفکتانت بیشتر از مقادیر فوق، منجر به ته نشینی و کلوخه شدن ذرات شده، که این امر به نوبه خود، باعث کاهش عملکرد حرارتی نانوسیال می شود.