پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی مکانیک > مقطع دکتری > سال 1401
پدیدآورندگان:
بهنام نیلفروشان دردشتی [پدیدآور اصلی]، محمد محسن شاه مردان[استاد راهنما]، محسن نظری[استاد مشاور]
چکیده:
تحقیقات در مورد فروسیالها به عنوان حالتی از نانوسیال از ده سال پیش به سرعت توسعه یافته است زیرا می تواند تحت تاثیر میدان مغناطیسی و الکتریکی قرار گرفته والگوهای رفتاری متفاوتی نسبت به سایر سیالات از خود بروز دهد و در شرایطی نیز باعث بهبود رفتار حرارتی شود. اگرچه، مطالعات زیادی انجام شده اما هنوز درک کاملی از مکانیسمها و فرمولاسیون انتقال حرارت توسط فروسیالها تحت میدان مغناطیسی خارجی وجود ندارد. در این نوشتار در ابتدا و پس از طرح مفاهیم اولیه مروری بر روشهای تولید فروسیال، مواد، پایداری، سورفاکتانت، خواص الکتریکی و مغناطیسی آن، گونههای القاء میدان مغناطیسی خارجی بر فروسیال و ابزارهای آن با هدف بهبود انتقال حرارت و شرایط آزمایشات را ارائه، سپس براساس طرح اولیه که هدف آن بررسی انتقال حرارت جابجایی آزاد فروسیال آب/ Fe3O4در جریان آرام در میکروکانال مربعی با ابعاد m8/0×m01/0×m01/0، تحت تاثیر میدان مغناطیسی صفر / ثابت / متناوب و متاثر از شارهای حرارتی متنوع و ثابت که هدف از آن رسیدن به افزایش انتقال حرارت بوده به توضیح سامانهی آزمایشگاهی مناسب و تئوری آزمونها پرداخته میشود.
پژوهش حاضر در موضوعات و با خلاصه نتایج زیر انجام پذیرفته است؛
بررسی روش برگر در تولید فروسیال 5/0% و 1% با استفاده از مطالعه ویژگیهای ترموفیزیکی فروسیال نظیر پتانسیل زتا که مقدار آن mV 1/62 و اشباع مغناطیسی که مقادیر آن بترتیب emu/g 6/0 و emu/g2 بدست آمد و نیز بررسی میزان ته نشینی فروذرات در گذر زمان انجام شد. بررسی روابط تجربی زیادی که در خصوص ویژگیهای فیزیکی این نوع از سیالات در پژوهشهای پیشین مطرح و گاهاً با نتایج آزمایشهای تجربی سیال کاملا منطبق نیستند با مقایسه و ارزیابی خواص ترمو فیزیکی فروسیال ساخته شده با روابط تجربی موجود و یافتن نزدیکترین روابط تجربی با نتایج آزمونهای ویسکوزیته، ضریب گرمایی ویژه و چگالی برای فروسیال آب/ Fe3O4 تولیدی انجام و اعتبار سنجی پژوهش با استفاده از آب خالص و نیز محاسبه حداکثر درصد خطا که مقدار آن 2/0% است صورت گرفت. در طراحی میدان مغناطیسی، سیملوله و پیچه هلمهولتز با شدت میدانهای تولیدی 1464 گاوس مورد استفاده قرار گرفت. در بررسی عدد ناسلت محلی توسط فروسیال در غلظتهای مختلف تحت تاثیر میدان مغناطیسی محلی خارجی با شدت میدانهای صفر/ثابت/متناوب تحت چندین شار حرارتی یکنواخت و متفاوت اعمالی به تمام وجوه کانال مشخص شد که بیشترین عدد ناسلت محلی مربوط به میدان مغناطیسی متناوب و در انتهای کانال، 22/5 و 98/4 مربوط به شار حرارتی 380 بترتیب برای فروسیال 1% و 5/0% میباشد. از دیگر موارد بررسی تاثیر تغییر درصد حجمی صفر / نیم درصد / یک درصد تحت میدان مغناطیسی اعمالی خارجی صفر /ثابت / متناوب تحت چندین شار حرارتی یکنواخت و متفاوت اعمالی به تمام وجوه کانال بر عدد ناسلت محلی فروسیال میباشد. تاثیر شار حرارتی یکنواخت اعمالی به تمام وجوه کانال بر عدد ناسلت محلی فروسیال تحت تاثیر میدان مغناطیسی صفر/ ثابت / متناوب نیز مورد بررسی قرار گرفت.
لازم به ذکر است هندسه مسئلهی حاضر که از نوآوریهای این پژوهش میباشد در مبدلهای حرارتی کاربرد دارد. از دیگر نوآوریهای این پژوهش استفاده از پیچه هلمهولتز برای ایجاد میدان متناوب یکنواخت است. نتایج نشان میدهد که عدد ناسلت محلی با استفاده از میدان مغناطیسی افزایش مییابد. این روش ممکن است مسیری را برای نسل بعد مهندسی انتقال حرارت با راندمان بالا باز کند. در تمام این حالات شار حرارتی ثابت و عمود بر جریان سیال توسط هیتر، که به منظور ایجاد یکنواختی بشکل یکنواخت بدور کانال پیچیده شده اعمال می گردد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#کلمات کلیدی فروسیال #میدان مغناطیسی #انتقال حرارت #جابجایی #میکروکانال
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده: