پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1395
پدیدآورندگان:
محمد نصیری [پدیدآور اصلی]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]، محسن نظری[استاد مشاور]
چکیده: امروزه با توجه به رشد سریع استفاده از میکروکانال ها از جمله میکروکانال انبساطی در صنایع مختلف، بررسی جریان و انتقال حرارت در آن ها، مساله ی مهمی می باشد. در این تحقیق به بررسی عددی جریان و انتقال حرارت برای نانوسیال مس-آب در میکروکانال انبساط ناگهانی، با استفاده از مدل دوفازی اویلری-اویلری پرداخته شده است. در این مدل بر خلاف مدل های دیگر که اختلاف دما و سرعت فازها را در نظر نمی گیرند، سرعت و دمای نسبی بین فاز ها و توزیع حجمی نانوذرات در نظر گرفته می شود، که این مدل را نسبت به مدل تکفاز کاراتر می نماید. در این مطالعه تاثیر درصد حجمی ذرات جامد، ضریب انبساط کانال، قطر ذرات و همچنین تزریق و مکش از دیواره ی عمودی، بر پدیده ی شاخه ای شدن و همچنین انتقال حرارت در میکروکانال انبساط ناگهانی با دیواره های ایزوترم بررسی شده است. با حل جریان و انتقال حرارت نانوسیال توسط مدل دو فازی اویلری – اویلری، مشاهده می شود که استفاده از نانوسیال علاوه بر بهبود انتقال حرارت، باعث می-شود که تقارن جریان نسبت به آب خالص در رینولدز بالاتری بهم بخورد. به طور مثال افزودن 3 درصد حجمی از نانوذرات مس به آب، سبب افزایش رینولدز بحرانی از 110 به 265 می شود. بررسی مسئله در میکروکانال ها با ضریب انبساط های مختلف نشان می دهد که با کاهش ضریب انبساط رینولدز بحرانی افزایش یافته و جریان تقارن خود را دیرتر از دست می دهد. همچنین، با ثابت نگه داشتن پارامتر های مختلف، تاثیر اندازه ی ذرات بر جریان بررسی شده است که مزیت این مدل را نسبت به سایر مدل ها نشان می دهد. زیرا برای مثال در مدل تک فاز اندازه ی ذرات هیچ تاثیری بر جریان نمی گذارد اما در تحقیق حاضر به این نتیجه رسیده شد، که زمانی که درصد حجمی نانوسیال از 2 درصد بیشتر باشد، اندازه ی ذرات بر روی جریان تاثیر گذار می شوند و با افزایش اندازه ی ذرات، رینولدز بحرانی افزایش یافته و جریان دیرتر تقارن خود را از دست می دهد. با در نظر گرفتن نسبت انبساط 1:3 و همچنین قطر ذرات برابر با 100 نانومتر، جریان و انتقال حرارت تحت تاثیر نفوذ و مکش بررسی شد. این تحقیق نشان داد نفوذ از دیواره با کوچک کردن اندازه ی گردابه ها و دور کردن فاصله ی تشکیل آنها از دیواره، به پایداری جریان کمک می کند و هر چه سرعت نفوذ بیشتر باشد جریان تقارن خود را دیرتر از دست می دهد. دقیقا بر خلاف نفوذ، مکش از دیواره سبب تشدید گردابه ها می گردد و تقارن جریان را در رینولدزی پایین تر از بین می برد. به عنوان مثال مکش با سرعت تنها 2% سرعت ورودی سبب کاهش رینولدز بحرانی در درصد حجمی 4 درصد از 336 به 307 می گردد. همچنین نشان داده شد که نفوذ نانوسیال از دیواره با دمای پایین، در بهبود انتقال حرارت موثر می باشد اما با افزایش دمای نانوسیال این تاثیر کاهش یافته و حتی زمانی که دمای نفوذ نانوسیال، برابر با دمای دیواره باشد، نتیجه معکوس می گردد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#میکروکانال #نانوسیال #میکروکانال انبساط ناگهانی #شاخه ای شدن #رینولدز بحرانی #تزریق و مکش #ناسلت #انتقال حرارت
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)