پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک و مکاترونیک > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1396
پدیدآورندگان:
محمد شکوریان پور [پدیدآور اصلی]، محمود فرزانه گرد[استاد راهنما]، محمدرضا بهی [استاد مشاور]
چکیده: افزایش انتقال حرارت و همچنین افزایش راندمان انرژی با توجه به محدودیت منابع طبیعی و کاهش هزینه ها همواره یکی از اساسی‌ترین دغدغه های مهندسین و محققین بوده است. این امر به‌خصوص در سیالات به دلیل کوچکی ضریب رسانش حرارتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. یکی از مهم‌ترین راه های دستیابی به این امر، که در سال های اخیر به آن توجه زیادی شده، افزودن ذرات جامد با رسانش حرارتی بالا در ابعاد نانو می‌باشد. تحقیقات درزمینه انتقال حرارت سوسپانسیون‌های با ذرات جامد در ابعاد نانومتر درون سیال پایه در دهه اخیر آغازشده است. تحقیقات اخیر درزمینه نانوسیالات، نشان داده است که افزودن نانوذرات باعث افزایش چشمگیری در انتقال حرارت سوسپانسیون می‌شود. از راه‌های مرسوم دیگر جهت بهبود عملکرد حرارتی دستگاه‌ها، استفاده از کانال‌ها با ابعاد میلی و میکرو است. بیشتر سیال‌ها ضریب هدایت گرمایی پایینی نسبت به جامدات دارند؛ لذا افزودن ذرات جامد، ضریب هدایت گرمایی را بالا می‌برد. از طرفی با افزودن این ذرات لزجت دینامیکی نانوسیال نیز افزایش می‌یابد که به دنبال آن توان بالای پمپ و مصرف انرژی را به دنبال دارد. در این پژوهش جریان و انتقال حرارت نانوسیال آب – اکسید آلومینیوم در میکرولوله متقارن محوری در جریان آرام به‌صورت عددی موردمطالعه قرارگرفته است. نانو ذرات کروی اکسید آلومینیوم با قطر 13، 40، 65، 90، 115 و 130 نانومتر در سیال آب به حالت تعلیق درآمده‌اند. نانوسیال با غلظت‌های حجمی 1، 5/2، 4، 5/5، 7، 9 درصد برای بررسی تأثیر کسر حجمی بر ضریب هدایت گرمایی و لزجت دینامیکی استفاده‌شده است. در این تحقیق روابط مورداستفاده برای چگالی، ویسکوزیته، گرمای ویژه و ضریب انتقال حرارت نانوسیال تابعی از غلظت حجمی نانوذرات، اندازه نانوذرات و دما در نظر گرفته‌شده است. نتایج عددی ابتدا با استفاده از نتایج آزمایشگاهی برای عدد ناسلت و ضریب اصطکاک در میکرو لوله صحت سنجی شده است. با افزایش دما و کاهش کسر حجمی، لزجت دینامیکی نانو سیال کاهش پیدا می‌کند و همچنین با افزایش دما و افزایش کسر حجمی ضریب هدایت گرمایی نانو سیال در مقایسه با سیال پایه افزایش چشمگیری دارد. در کسرهای حجمی پایین افزایش هدایت گرمایی چشمگیرتر است. افزایش دما پیوندهای بین‌مولکولی را سست‌تر کرده و سیال قابلیت حرارتی بیشتری پیدا می‌کند؛ ضمن آنکه لزجت نیز کاهش دارد. برای اعداد رینولدز یکسان، نتایج نانوسیال نشان داد که با افزایش غلظت حجمی نانوذرات ضریب اصطکاک و ضریب انتقال حرارت افزایش می‌یابد همچنین تحت قدرت پمپاژ یکسان نانوسیال ضریب انتقال حرارت بالاتری را نسبت به سیال پایه ایجاد می‌کند. درنهایت دو رابطه جدید برای تعیین ضریب انتقال حرارت و ضریب اصطکاک برای جریان نانوسیال در میکرولوله ارائه‌شده است. در بررسی عددی کلیه مطالعات فوق از بسته نرم‌افزاری حجم محدود فلوئنت استفاده‌شده است.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#شبیه‌سازی عددی #جریان آرام #نانوسیال #ضریب اصطکاک #عدد ناسلت
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)