حراج!

بسته تحقیقاتی خنک کاری نانو سیال ها

تومان49,000 تومان39,000

این بسته شامل 13 پایان نامه در زمینه خنک کاری نانو سیال ها می باشد که به صورت فایل word و pdf در اختیار شما قرار میگیرد.
تمامی پایان نامه ها مربوط به سال 90 به بعد می باشد.

دسته:

توضیحات

بررسی آزمایشگاهی خنک کاری قطعات الکترونیکی توسط نانو سیال

چکیده

هدف از این تحقیق بررسی آزمایشگاهی خنک کاری و انتقال حرارت قطعات الکترونیکی توسط سیال‌های مختلف در رژیم جریان آرام درون چاه‌های حرارتی از جنس مس که توسط دستگاه فرز CNC با دقت ±01/0 میلیمتر در سه آرایش عمودی، متخلخل و مورب ساخته شده است، می‌باشد. با توجه به مطالعات انجام شده، پژوهشی در زمینه تغییر هندسه چاه حرارتی و مقایسه آن‌ها در خنک کاری قطعات الکترونیکی و استفاده از نانوسیال مورد توجه چندانی قرار نگرفته است. در این پژوهش سه آرایش که در بالا ذکر شد، مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج بدست آمده با هم مقایسه می‌شود. سیال‌های مورد آزمایش آب مقطر و نانوسیال آب-آلومینا با درصدهای حجمی 1/0 و 2/0 درصد مورد استفاده قرار گرفت. تمامی آزمایشات در دبی‌های مختلف و در دو شار حرارتی ثابت 100 و 150 وات انجام شده است و نتایج باهم مقایسه شده‌اند. جهت بالا بردن دقت آزمایش و افزایش محدوده اطمینان نتایج هر آزمایش در دبی مورد نظر و شار حرارتی ثابت سه بار تکرار و داده‌ها طبق جداول آماری تحلیل شده‌اند. ضرایب انتقال حرارت همرفت، دماهای نهایی، میانگین اختلاف دمای لگاریتمی و مقاومت حرارتی قطعه الکترونیکی، برای یک گستره از پارامترها گزارش شده است. نتایج بدست آمده حاکی از افزایش حداکثر 3/16 درصدی انتقال حرارت در چاه حرارتی هندسه محیط متخلخل نسبت به حالت هندسه شیار مورب و افزایش 7/47 درصدی نسبت به حالت هندسه شیار عمودی است، همچنین حداکثر افزایش 36/37درصدی انتقال حرارت نانوسیال 2/0 درصد، نسبت به سیال پایه (آب مقطر) در چاه حرارتی با هندسه محیط متخلخل مشاهده شده است. و در نتیجه میزان انتقال حرارت در هندسه متخلخل بهتر از سایر هندسه‌های مورد استفاده در این پژوهش است.

فصل 1 :کلیات 1
مقدمه 2
1-1 روشهای بهبود انتقال حرارت 2
1-1-1 روشهای فعال 3
1-1-1-1 ابزار مکانیکی 3
1-1-1-2 ارتعاش سطوح 3
1-1-1-3 ارتعاش سیال یا جریان طپشی 3
1-1-1-4 تزریق 4
1-1-1-5 مکش 4
1-1-2 روشهای غیرفعال 4
1-1-2-1 کاهش ابعاد کانال 4
1-1-2-2 سطوح ناهموار 4
1-1-2-3 سطوح گسترش‌یافته 5
1-1-2-4 ابزار جریان چرخشی 5
1-1-2-5 لولههای مارپیچ 5
1-1-2-6 مواد افزودنی 5
2-1 نانو سیالات 5
1-2-1 نانو سیال در چاه حرارتی 5
1-2-2 تولید نانوسیال 7
1-2-3 کاربردهای نانوسیال 8
1-2-3-1 صنعت حمل و نقل 9
1-2-3-1-1 نانوسیال در سیستم خنک کاری 9
1-2-3-1-2 نانوسیال در سوخت 10
1-2-3-1-3 نانوسیال در سیستم روغنکاری 10
1-2-3-2 خنک کاری صنعتی 10
1-2-3-3 خنک کاری قطعات الکترونیکی 11
1-2-3-4 پزشکی 12
1-2-3-4-1 تحویل دارو 12
1-2-3-4-2 درمان سرطان 13
1-2-4 پارامترهای تأثیر گذار بر ضریب هدایت حرارتی 13
1-2-4-1 کسر حجمی 14
1-2-4-2 جنس نانوذرات 15
1-2-4-3 نوع سیال 16
1-2-4-4 اندازه نانوذرات 16
1-2-4-5 شکل نانوذرات 17
1-2-4-6 دما 18
1-2-4-7 مقدار PH 19
1-2-4-8 حرکت براونی 19
1-2-4-9 خوشهای شدن 20
1-2-5 دیگر مکانیزمهای موثر بر انتقال حرارت 21
1-2-5-1 ترموفورسیس 21
1-2-5-2 دیفیوژنوفرسیس 22
فصل 2 : بررسی کارهای انجام شده 23
مقدمه 24
2-1 جریان در کانالها 24
2-2 نانو سیال 27
2-3 نانو سیال در چاه حرارتی 29
2-4 جمع‌بندی 30
2-5 توصیف مساله 31
2-6 نوآوری 32
2-7 روند عملکرد در این پایان نامه 32
فصل 3 : تعیین خواص نانوسیال 33
مقدمه 34
3-1 چگالی 34
3-2 ظرفیت گرمای ویژه 35
3-3 ضریب انبساط حرارتی 35
3-4 ضریب هدایت حرارتی 36
3-4-1 مدلهای مبتنی بر حرکت براونی 37
3-4-2 مدل مبتنی بر خوشهای شدن نانوذرات 42
3-4-3 دیگر مدلها 45
3-5 لزجت دینامیکی 46
فصل 4 : سیستم آزمایشگاهی 53
4-1 تجهیزات آزمایشگاهی 54
4-1-1 پمپ دندهای مدل WT3000-FB 54
4-1-2 رادیاتور 55
4-1-3 منبع تغذیه (اتو ترانس) 56
4-1-4 مخزن 57
4-1-5 داده نگار 58
4-2 چاه حرارتی 59
4-2-1 دلایل گرایش به ابعاد کوچک‌تر 59
4-2-2 دسته‌بندی کانالها ازلحاظ ابعاد 60
4-2-2-1 چاه حرارتی شیار عمودی 60
4-2-2-2 چاه حرارتی شیار مورب 61
4-2-2-3 چاه حرارتی ساده برای محیط متخلخل 62
4-2-2-3-1 مشخصات ساچمه‌های کراسمن بی‌بی 600 63
4-3 معادلات حاکم بر هندسهها 64
4-4 آماده‌سازی نانو سیال 67
4-5 روش آزمایش 69
4-5-1 تصویر سیستم آزمایشگاه 71
فصل 5 : نتایج 75
مقدمه 76
5-1 نتایج حاصل از شار حرارتی 100 وات 76
5-1-1 مقایسه هندسههای شیار عمودی، محیط متخلخل و شیار مورب 76
5-1-2 مقایسه نانو سیال و آب مقطر 78
5-1-3 دمای دیواره 80
5-1-3-1 مقایسه سیالات مختلف در نمودارهای دمای دیواره نسبت به زمان 82
5-1-4 میانگین اختلاف دمای لگاریتمی (LMTD) 84
5-1-5 مقاومت حرارتی 86
5-1-6 نرخ افزایش 89
5-2 نتایج حاصل از شار حرارتی 150 وات 90
5-2-1 مقایسه هندسههای شیار عمودی، محیط متخلخل و شیار مورب 90
5-2-2 مقایسه نانو سیال و آب مقطر 92
5-2-3 دمای دیواره 94
5-2-3-1 مقایسه سیالات مختلف در نمودارهای دمای دیواره نسبت به زمان 96
5-2-4 میانگین اختلاف دمای لگاریتمی (LMTD) 98
5-2-5 مقاومت حرارتی 100
5-2-6 نرخ افزایش 103
5-3 آنالیز عدم قطعیت نتایج 104
فصل 6 : نتیجه گیری و پیشنهادها 105
6-1 نتیجه گیری از شار حرارتی 100 وات 106
6-2 نتیجه گیری از شار حرارتی 150 وات 106
6-3 نتایج کلی 107
پیشنهادها 108
مراجع 109

مطالعه عددی جریان سیال و انتقال حرارت در میکروکانال ها با حضور ذرات معلق نانو در سیال

چکیده

با توجه به گسترش روز به روز صنایع الکترونیک و میکروالکترونیک، نیاز به دفع حرارت از ادوات تولید کننده شار حرارتی بالا، به عنوان یکی از موضوعات بسیار مهم در مسیر توسعه صنایع الکترونیک و میکروالکترونیک مطرح بوده است. با توجه به این موضوع در پایان نامه حاضر به بررسی دو راهکار جهت خنک کاری صنایع الکترونیک پرداخته شده است.راهکار اول به بررسی تاثیر قرارگیری ریب و ارتفاع آن در افزایش انتقال حرارت پرداخته و اثرات پارامتر‌های عدد رینولدز، ارتفاع ریب و شار حرارتی دیواره بر ضریب انتقال حرارت مورد مطالعه گرفته است. همچنین تاثیر این پارامتر‌ها بر انتروپی تولیدی به سبب اصطکاک سیال، انتقال حرارت و مجموع این دو یعنی انتروپی تولیدی کل مورد بررسی قرار گرفته و ارتفاع ریب بهینه با توجه شرایط مختلف جریان با معیار کمترین میزان انتروپی تولیدی کل ارائه شده است.در راهکار دوم به بررسی جریان نانوسیال به عنوان مخلوط ذرات نانو و سیال پایه پرداخته شده و اثرات عدد رینولدز و درصد حجمی ذرات نانو بر روند انتقال حرارت مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین بررسی نتایج بین روش مدلسازی تک فاز با روش دو فاز انجام شده و نتایج حاصله با هم مقایسه شده‌اند. تاثیر عدد رینولدز و درصد حجمی ذرات نانو بر انتروپی تولیدی به سبب اصطکاک سیال و انتروپی تولیدی به سبب انتقال حرارت و جمع این دو یعنی انتروپی تولیدی کل مورد بررسی قرار گرفته و شرایط بهینه جریان با توجه به معیار کمترین میزان انتروپی تولیدی کل ارائه شده است.د

فصل اول : مقدمه و ساختار پایان نامه 1
1-1 اهداف پایان نامه 3
1-2 رئوس مطالب 4
2 فصل دوم:مرور کارهای پیشین 5
2-1 میکروکانال 6
2-2 نانوسیال 11
2-3 نتیجه گیری 23
3 فصل سوم:معادلات و جزئیات روش حل 24
3-1 مبانی و مفاهیم 25
3-2 معادلات حاکم 25
3-3 گسسته سازی 29
3-3-1 ویژگی های روش گسسته سازی 29
3-4 روش اختلاف مرکزی 32
3-4-1 ارزیابی روش اختلاف مرکزی 32
3-5 روش اختلاف بالادست 33
3-5-1 ارزیابی روش اختلاف بالادست 34
3-6 مدل دو فازی mixture 34
3-6-1 معادله¬ی پیوستگی 35
3-6-2 معادله¬ی مومنتوم 35
3-6-3 معادله¬ی انرژی 36
3-6-4 سرعت نسبی (لغزشی) و سرعت drift 36
3-7 کوپلینگ فشار- سرعت 37
3-8 انتروپی 39
3-9 تولید شبکه 40
3-9-1 اصطلاحات رایج 41
3-9-2 انواع شبکه 41
3-9-3 کیفیت شبکه 43
4 فصل چهارم: تعریف تعریف مساله 46
4-1 میکروکانال با حضور ریب 47
4-2 میکروکانال با جریان نانوسیال 49
4-2-1 خواص نانوسیال 51
5 فصل پنجم: نتایج 52
5-1 بررسی استقلال شبکه 53
5-2 معیار همگرایی 53
5-3 میکروکانال با حضور ریب 53
5-3-1 اعتبار سنجی نتایج 54
5-3-2 بررسی تاثیر عدد رینولدز و ارتفاع ریب بر روی افت فشار 55
5-3-3 بررسی تاثیر عدد رینولدز بر توزیع محلی عدد ناسلت 55
5-3-4 بررسی تاثیر ارتفاع بی بعد ریب بر توزیع محلی عدد ناسلت 56
5-3-5 تاثیر ارتفاع ریب بر روی میدان سرعت 57
5-3-6 تاثیر ارتفاع ریب بر روی توزیع دما 58
5-3-7 تاثیر ارتفاع بی بعد ریب بر انتروپی تولیدی به سبب اصطکاک سیال 58
5-3-8 تاثیر ارتفاع بی بعد ریب بر انتروپی تولیدی به سبب انتقال حرارت 59
5-3-9 تاثیر ارتفاع بی بعد ریب بر عدد بجان 59
5-3-10 تاثیر ارتفاع بی بعد ریب بر انتروپی تولیدی کل 60
5-3-11 تاثیر شار حرارتی دیواره بر انتروپی تولیدی کل 61
5-4 میکروکانال با جریان نانوسیال 63
5-4-1 اعتبار سنجی نتایج 64
5-4-2 تاثیر درصد حجمی ذرات نانو بر افت فشار 65
5-4-3 تاثیر درصد حجمی نانوذرات بر عدد ناسلت 66
5-4-4 تاثیر درصد حجمی نانوذرات بر ضریب انتقال حرارت بی بعد 66
5-4-5 توسعه پروفیل سرعت در طی میکروکانال 67
5-4-6 تاثیر عدد رینولدز بر پروفیل سرعت 67
5-4-7 توسعه پروفیل دما در طول میکروکانال 68
5-4-8 تاثیر عدد رینولدز بر پروفیل دما 69
5-4-9 تاثیر درصد حجمی ذرات بر پروفیل دما 69
5-4-10 تاثیر درصد حجمی ذرات بر انتروپی تولیدی به سبب اصطکاک سیال……….. 70
5-4-11 تاثیر درصد حجمی ذرات بر انتروپی تولیدی به سبب انتقال حرارت 71
5-4-12 تاثیر درصد حجمی ذرات بر عدد بجان 71
5-4-13 تاثیر درصد حجمی ذرات بر آنتروپی تولیدی کل 72
6 نتیجه گیری و پیشنهادات 73

 

جابجایی توام نانو سیال در یک کانال واگرا با منبع گرمازا

چکیده

در چند دهه ی اخیر تلاش های بسیاری برای ساخت دستگاه های تبادل کننده حرارتی پر بازده صورت پذیرفته است هدف اصلی این تلاش ها کاهش اندازه و افزایش ظرفیت انتقال حرارت است یکی از این روش ها استفاده از کانال های با سطح مقطع متغیر یا کانال های موجی است، که با افزایش سطح انتقال حرارت و تغییر در رژیم جریان نقش موثری در افزایش انتقال حرارت دارد این کانال ها نقش مهمی در سیستم های سرمایشی و گرمایشی بر عهده دارنددر این پژوهش انتقال حرارت جابجایی توام اجباری و آزاد جریان نانوسیال، در یک کانال واگرا (با سطح مقطع متغیر) و در حضور منبع گرمازا به روش عددی بررسی شده است در اینجا نانو سیال آب – اکسید مس به عنوان سیال انتخاب شده است برای حل عددی معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی از روش حجم کنترل استفاده شده و صحت کد نوشته شده، با کارهای صورت گرفته پیشین راستی آزمایی شده است در این مطالعه، به بررسی تأثیر عدد ریچاردسون، کسر حجمی نانو ذرات، ابعاد منبع گرمازا، فاصله منبع گرمازا از ورودی کانال و زاویه انحراف کانال بر روی میدان جریان و دما و سایر مشخصه های انتقال حرارتی می پردازیم نتایج در قالب خطوط جریان و دما و همچنین نمودارهای نوسلت متوسط، سرعت و دما در مقاطع مختلف ارائه شده است از نتایج قابل ملاحظه می توان به افزایش میزان انتقال حرارت در اثر افزایش کسر حجمی نانو ذرات و عدد ریچاردسون اشاره کرد از نتایج دیده می شود که، کسر حجمی بهینه برای اعداد ریچاردسون پایین Φ=003 است، در حالی که در مقادیر بالاتر عدد ریچاردسون، Φ=002 می باشد از طرفی دیده می شود که با افزایش غلظت نانو سیال، حداکثر 22/18 % نوسلت متوسط افزایش می یابدسه پارامتر دیگر پارامترهای فیزیکی و هندسی هستند با افزایش زاویه انحراف کانال، میزان انتقال حرارت و نوسلت متوسط کاهش می یابند در افزایش موقعیت منبع گرمازا و ابعاد منبع گرمازا نیز، این موضوع دیده می شود هم چنین میزان اثرگذاری این سه پارامتر در اعداد ریچاردسون بالا و پایین متفاوت است از نتایج دیده می شود که در اعداد ریچاردسون پایین (Ri=0,1) همواره افزایش زاویه انحراف کانال باعث کاهش نوسلت متوسط می شود در حالی که در مقادیر بالاتر عدد ریچاردسون (Ri=6,10) از زاویه ω=6^° به بالا، تغییری در نوسلت متوسط دیده نمی شود سایر نتایج و دلایل آن ها به تفصیل در فصل چهارم ارائه خواهند شد

مطالعه آزمایشگاهی جریان نانو سیال درون مبدل حرارتی با محور دورانی

چکیده

هدف از انجام این پایان نامه بررسی انتقال حرارت در نانو سیالات می باشد. در تهیه ی نانوسیال از اکسید آلومینیوم Al2O3استفاده شده است. سیال پایه آب مقطر می باشد. مبدل استفاده شده یک مبدل دو لوله ای بوده که استفاده از آن در بخش های مختلف صنعت متداول می باشد. سطح خارجی مبدل جهت جلوگیری از اتلاف حرارت عایق گردید. نانوسیال با دبی های مختلف در لوله ی داخلی مبدل حرارتی و آب با دبی مختلف به عنوان سیال خنک کننده در لوله ی بیرونی مبدل جریان یافته و حرارت نانوسیال توسط آب جذب می گردید، برای گرم کردن مجدد نانوسیال از یک گرم کن الکتریکی استفاده می شود. به منظور ثابت ماندن دمای سیال خنک کننده از یک مخزن بزرگ آب که همواره از بیرون تغذیه می شود، استفاده می گردید. تغییرات دمایی توسط ترموکوپل های نصب شده در ورودی و خروجی های مدل اندازه گیری می شد.تست ها در دو کسر حجمی مختلف(%0.3,%0.1) و دبی های مختلف انجام گرفت تاهم ناحیه ی آرام جریان و هم مغشوش را پوشش دهد. تحلیل آزمایش ها به روش اختلاف دمای متوسط لگاریتمی نشان داد که ضریب انتقال حرارت کلی مبدل زمانی که نانوسیال به عنوان سیال گرم استفاده می شود از آب مقطر بالاتر است و با افزایش غلظت نانو ذرات نیز افزایش می یابد. همچنین با افزایش عدد رینولدز سیال های گرم و سرد ضریب انتقال حرارت کلی مبدل افزایش می بابد. در این نوع تحقیق از دو نوع هندسه برای پره ها استفاده شد که پره دارای خم بیشتر با نرخ انتقال حرارت بیشتری همراه بود.

چکیده 1
فصل اول 2
1-1 پیشگفتار 3
1-2 مبانی افزایش انتقال حرارت 3
1-3 مکانیزم‌های افزایش انتقال حرارت 4
1-4 روشهای افزایش انتقال حرارت 5
1-5مبدل حرارتی 7
1-5-1 انواع مبدل از نظر شرایط تماس 7
1-5-2 انواع مبدل از نظر جهت جریان 8
1-5-3 انواع مبدل از نظر ساختمان 9
فصل دوم –مروری بر کارهای گذشته 13
2-1 مقدمه 14
2-2 نانو سیال 14
2-3 خواص ترموفیزیکی نانو سیالات 15
2-3-1 چگالی 15
2-3-2 ویسکوزیته دینامیکی 16
2-4 افزایش انتقال حرارت توسط نانو سیالات 17
2-4-1 انتقال حرارت جابه جایی اجباری 17
فصل سوم 18
3-1 مجموعه آزمایشگاهی 19
3-1-1 سیستم انتقال سیال 20
3-1-2 تجهیزات اندازه گیری 20
3-1-3 قسمت تست 20
3-1-4 سیستم اندازه گیری 22
3-1-5 واحد گرم کننده 22
3-2 عملکرد دستگاه 22
3-3 رویه آزمایش‌ها 23
3-4 نحوه تحلیل داده‌ها 24
فصل چهارم 26
4-1 نتایج بدست آمده برای سیال آب – پره اول 27
4-2 نتایج بدست آمده برای سیال نانو 0.1 درصد وزنی – پره اول 28
4-3 نتایج بدست آمده برای سیال نانو 0.3 درصد وزنی – پره اول 29
4-4 نتایج بدست آمده برای سیال آب – پره دوم 35
4-5 نتایج بدست آمده برای سیال نانو 0.1 درصد وزنی – پره دوم 36
4-6 نتایج بدست آمده برای سیال نانو 0.3 درصد وزنی – پره دوم 37
فصل پنجم 49
5-1 نتیجه گیری کلی 50
5-2 پیشنهادات 50
مراجع 51

 

حل عددی معادله هدایت حرارتی غیرفوریه کسری در نانو سیال

چکیده

در سال‌ های اخیر مطالعه ‌های بسیاری برای اثبات انتقال گرمای غیرعادی در محیط‌ های مختلف انجام شده‌ است، زیرا مدل فوریه در حالت‌ های خاصی از انتقال گرما، پیش‌ بینی درستی از توزیع دما ارائه نمی‌کند. بنابراین، گرایش به‌ سمت مدل‌ هایی که انتقال گرمای غیرفوریه‌ ای را مدل نمایند بیش‌تر شده ‌است. از طرفی دیگر ریاضیات کسری نیز قابلیت‌ های خود را در مدل نمودن انتقال گرمای غیرعادی نشان داده ‌است. در این پایان‌ نامه برای نشان دادن انتقال گرمای غیرعادی در نانوسیال‌ ها از انتقال گرمای غیرفوریه‌ ای کسری استفاده شده‌ است. برای این منظور مدل‌ های فوریه، تاخیر فاز یگانه و تاخیر فاز یگانه کسری، بر دو محیط غیرهمگن، یکی محیط متخلخل و دیگری نانوسیال ساکن اعمال شده ‌اند. در این پژوهش معادله‌ های حاکم بر انتقال گرمای فوریه ‌ای و غیرفوریه ‌ای به‌ صورت تحلیلی و عددی بررسی شده ‌اند. نتیجه‌ های حل‌ های عددی و تحلیل نشان می‌ دهند که از بین مدل‌ های اعمال شده بر مساله‌ های مورد بررسی، نتیجه‌ های مدل کسری شده‌ ی انتقال گرمای غیرفوریه‌ ای بیش‌ترین تطابق را با داده‌ های تجربی دارد. با این حال در بررسی انتقال گرمای غیرعادی اندازه‌ گیری برخی از پارامترها، مانند تاخیر زمانی به علت مقدار کوچکش و مرتبه مشتق کسری کار پیچیده‌ای است. بنابراین، بایستی از تحلیل معکوس برای محاسبه‌ ی این چنین پارامتر‌هایی استفاده نمود. در نتیجه مقدارهای به ‌دست آمده برای تاخیر زمانی و مرتبه مشتق کسری با استفاده از تحلیل معکوس، در محاسبه‌ ی نتیجه‌ های مدل تاخیر فاز یگانه‌ ی فروپخشی برای محیط‌ های غیرهمگن استفاده شده‌ اند. از مقایسه ‌ی نتیجه‌ های مدل تاخیر فاز یگانه ‌ی فروپخشی در محیط‌های غیرهمگن با داده‌ های تجربی، این چنین برمی‌آید که برای مدل نمودن رفتار میانی مشاهده شده در پدیده‌ ی انتقال گرمای رسانشی می‌توان، از این مدل استفاده نمود.

1- پیش‏گفتار 1
1-1- بیان مساله 4
1-2- هدف‏های پایان‏نامه 4
1-3- اهمیت پایان‏نامه 4
1-4- نوآوری پایان‏نامه 5
1-5- ساختار پایان‏نامه 5
1-6- پژوهش‏های پیشین 6
1-6-1- مروری بر تاریخچه‏ی انتقال گرمای غیرفوریه‏ای در محیط‏های ناهمگن 8
1-6-2- مروری بر تاریخچه‏ی تحلیل معکوس 15
1-6-3- مروری بر تاریخچه‏ی روش‏های کسری 16
2- مبانی نظری و روش‏های انجام پژوهش 20
2-1- حساب کسری 20
2-1-1- تابع گاما 21
2-1-2- تابع میتاژ-لفلر 22
2-1-3- مشتق گرانوالد-لتنیکف 22
2-1-4- مشتق ریمن-لیوویل 23
2-1-5-مشتق کسری کاپوتو 24
2-2- انتقال گرمای غیرفوریه‏ای 26
2-2-1- مدل کاتانئو 31
2-2-2- مدل ساختاری بر پایه مفهوم تاخیر زمانی 32
2-2-2-1- مدل تاخیر زمانی یگانه 33
2-2-2-2- مدل تاخیر زمانی دوگانه 33
2-2-2-3- مدل ترکیبی کاتانئو-فوریه (F-C) 34
2-2-2-4- مدل تاخیر زمانی یگانه کسری 36
2-3- انتقال گرمای معکوس 36
2-3-1- اساس تحلیل معکوس 38
2-3-2- دسته‏بندی روش‏های تحلیل معکوس 41
2-3-2-1- روش معکوس متوالی و فراگیر 42
2-3-2-2-روش‏های معکوس تکرار و مستقیم 42
2-3-2-3- روش‏های معکوس تخمین پارامتر و تابع 43
2-3-3- روش لونبرگ-مارکوارت 44
2-3-3-1- معیار توقف 45
2-3-3-2- الگوریتم حل 46
3- معادله‏های حاکم 48
3-1- معادله‏ی انتقال گرمای فوریه‏ای 48
3-1-1- معادله‏ی انتقال گرمای SPL 48
3-1-2- معادله‏ی انتقال گرمای کاتانئو کسری فرو‏پخشی 49
3-1-3- محاسبه‏ی ماتریس ضرایب حساسیت 50
3-2- معادله‏های حاکم بر مساله اول 52
3-2-1- مدل فوریه حاکم بر مساله اول 53
3-2-2- مدل SPL حاکم بر مساله اول 53
3-2-2-1- حل عددی مدل SPL حاکم بر مساله اول 54
3-2-3- مدل FSPL حاکم بر مساله اول 54
3-2-3-1- حل عددی مدل FSPL حاکم بر مساله اول 55
3-2-3-2- حل تحلیلی مدل FSPL حاکم بر مساله اول 55
3-2-4- معادله‏های حاکم بر مساله دوم 57
3-2-5- مدل فوریه حاکم بر مساله دوم 57
3-2-5-1- حل تحلیلی مدل فوریه حاکم بر مساله دوم 58
3-2-5-2- حل عددی مدل فوریه حاکم بر مساله دوم 59
3-2-6- مدل SPL حاکم بر مساله دوم 59
3-2-6-1- حل تحلیلی مدل SPL حاکم بر مساله دوم 60
3-2-6-2- حل عددی مدل SPL حاکم بر مساله دوم 61
3-2-7- مدل FSPL حاکم بر مساله دوم 61
3-2-7-1- حل تحلیلی مدل FSPL حاکم بر مساله دوم 62
3-2-7-2- حل عددی مدل FSPL حاکم بر مساله دوم 64
4- نتیجه‏ها 66
4-1- مساله‏ی اول 66
4-1-1- نتیجه‏های مدل فوریه‏ی حاکم بر مساله‏ی اول 69
4-1-2- نتیجه‏های مدل SPL حاکم بر مساله‏ی اول 70
4-1-3- نتیجه‏های مدل FSPL حاکم بر مساله‏ی اول 71
4-1-4- انتقال گرمای معکوس در مساله‏ی اول 75
4-2- مساله دوم 86
4-3- حل مساله‏ی دوم 88
4-3-1- نتیجه‏های مدل فوریه حاکم بر مساله دوم 88
4-3-2- نتیجه‏های مدل SPL حاکم بر مساله دوم 90
4-3-3- نتیجه‏های مدل FSPL حاکم بر مساله دوم 91
4-3-4- انتقال گرمای معکوس در مساله دوم 94
5- نتیجه‌گیری و پیشنهاد‌ها 103
5-1- جمع‏بندی و نتیجه‏گیری 103
5-2- پیشنهاد‏ها 105
6- مراجع 107

ساخت نانو سیال دما بالا بر پایه روغن و نانو ساختارهای سیلیسی و بررسی خواص انتقال حرارتی آن‌ها

چکیده

نانو سیال‌ها مواد خوبی در زمینه انتقال حرارت در دماهای بالا هستند روش ساخت و پایدارسازی و انتخاب نانوذره بهتر ازنظر سایز و نوع توزیع با توجه به میزان بهبود ثابت رسانش حرارتی نقاط اساسی در حوزه نانوسیال هستند در پژوهش حاضر روغن ترمینول 66 به‌عنوان سیال پایه و سیلیسم دی اکساید و سیلیسم کاربید به‌عنوان نانوذرات استفاده شدند بهترین روش ساخت ترکیب التراسونیک حمامی و آسیاب سیاره‌ای گلوله‌ای و ماده بنزولکونیم کلراید به‌عنوان فعال‌کننده سطحی مناسب می‌باشد در نانوسیال 1/0 درصد وزنی سیلیسم دی اکساید/ روغن ترمینول 66 ذرات در سایز 100 نانومتر توزیع‌شده و نمونه نیز کاملاً پایدار مانده و ثابت رسانش حرارتی افزایش‌یافته که در دمای 55 افزایش بیشترین مقدار و 12 درصد بوده، این در حالی است که نانو سیال سیلیسم کاربید/روغن ترمینول باوجود سایز کوچک‌تر نانوذرات اولیه ذرات همان توزیع 100 نانومتر و ثابت رسانش حرارتی در دمای 55 درجه سانتیگراد 7 درصد افزایش‌یافته است همچنین برخلاف نانوسیال سیلیسم کاربید/ روغن ترمینول برای نانو سیال سیلیسم دی اکساید/روغن ترمینول در دمای 0 تا 160 درجه سانتیگراد سه پیک گرماگیر اتفاق افتاده که این نشان از بهبود انتقال حرارت نسبت به سیال پایه است

مقدمه 7
فصل 1- مروری بر منابع علمی 9
1-1- کاربرد سیالات در صنعت 10
۱-۲- سیالات دمابالا 10
1-2-1- عوامل موثر در انتخاب سیال برای کاربرد در دماهای بالا 11
1-2-2- پایداری دمایی 11
1-2-3- بازده انتقال حرارت 11
1-2-4- نقطه پمپ پذیری 12
1-2-5- مسائل ایمنی و زیست‌محیطی 12
1-2-6- هزینه 12
1-3- نانو سیال 12
1-3-1- بهبود انتقال حرارت و پایداری 13
1-3-2- کاهش توان لازم برای پمپاز سیال 13
1-3-3- کاهش گرفتگی و انسداد مجاری 13
1-3-4- کاهش هزینه‌ها 14
1-4- تهیه نانوسیال 14
1-4-1- پایداری نانو ذرات در نانو سیالات 16
1-4-2- استفاده از فعال‌کننده‌های سطح و پخش‌کننده‌ها 17
1-5- حرکات نانو ذرات در سیال 18
1-5-1- نیروی جاذبه 19
1-5-2- حرکت براونی 20
1-5-3- ترموفورسیس 21
1-6- خواص نانو سیال 22
1-6-1- رسانش گرمائی 22
1-6-2- ویسکوزیته 28
1-6-3- چگالی و گرمای ویژه 30
فصل 2- مواد و روشهای آزمایش 31
۲-۱ مواد آزمایش 32
۲-۱-۱ سنتز نانو ذرات دی‌اکسید سیلیسیم (SiO2) 32
2-1-2- نانو ذرات کاربید سیلیسیم 34
۲-۱-۳ فعال‌کننده‌های سطحی 35
2-1-4- روغن ترمینول 66 (Therminol 66) 36
2-1-5- اولتراسونیک حمامی 37
2-1-6- اولتراسونیک پرابی 37
2-1-7- آسیاب گلولهای سیارهای 37
2-1-8- اندازه‌گیری ضریب هدایت حرارتی 38
۲-۲- مراحل انجام پروژه 41
2-2-1- فاز اولیه پروژه 41
2-2-2- مرحله دوم: فاز اصلی پروژه 44
فصل 3- ارائه نتایج و تحلیل آن ها 45
3-1- بررسی وضعیت پایداری نمونه‌ها با روش چشمی 46
3-1-1- نمونه‌های ساخته‌شده با روش التراسونیک حمامی 46
۳-۱-۲ نمونه‌های ساخته‌شده با روش ترکیبی التراسونیک حمامی و آسیاب سیاره‌ای گلوله‌ای 48
3-2- اندازه‌گیری ثابت رسانش حرارتی 51
3-3- خواص رئولوژیکی 53
3-4- آنالیز پراکندگی دینامیکی نور 54
3-4-1- پتانسیل زتا 57
3-5- آنالیز گرماسنجی افتراقی 58
فصل 4- نتیجه گیری و پیشنهادات 63
4-1- نتیجه گیری 64
4-2- پیشنهادها: 65
فهرست مراجع 66
واژه نامه فارسی به انگلیسی 71
واژه نامه انگلیسی به فارسی 72

مشخصه‌های جریان سیال و انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانو سیال در یک محفظه مربعی حاوی دو جفت چشمه و چاه

چکیده

انتقال حرارت جابجایی آزاد به علت کاربرد گسترده در خنک سازی تجهیزات الکترونیکی، مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های حرارتی مختلف، از نقش مهمی در سیستم‌های مهندسی برخوردار است ورود تکنولوژی نانو در همه عرصه‌ها از جمله در سیالات موجب کارآمدی هرچه بهتر سیستم‌های انتقال حرارت شده است این مهم در اثر افزودن نانوذرات به سیال خالص و افزایش ضریب هدایت آن اتفاق افتاده استدر این پروژه انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال آب- آلومینا در یک محفظه مربعی با دو جفت چشمه و چاه به روش عددی بررسی شده است اثر عدد ریلی و درصد حجمی نانوذرات، برروی مشخصه‌های انتقال حرارت و جریان در چهار حالت مختلف از چیدمان چشمه و چاه، بر روی دیواره‌های افقی و عمودی محفظه مورد بررسی قرار گرفته است همچنین در بررسی دیگری به مقایسه دو نوع از مدل ضریب هدایت حرارتی ماکسول و پتل پرداخته و اثر آن بر روی پارامتر‌های مختلف مورد بررسی قرار داده شدمعادلات بقاء جرم، مومنتم و انرژی در حالت دو بعدی آرام در کسرهای حجمی 0 تا 5 درصد از نانو ذرات و اعداد ریلی(ده به توان سه و ده به توان چهار و ده به توان سه و ده به توان چهار)مورد مطالعه قرار گرفته است حل عددی این معادلات، از روش تفاضل محدود مبنی بر حجم کنترل انجام شده است برای حل معادلات جبری بدست آمده، از الگوریتم سیمپل وبرنامه کامپیوتری به زبان فرترن استفاده شده ‌است با مقایسه نتایج با کارهای قبلی و بررسی صحت برنامه کامپیوتری نتایج مورد نیاز استخراج شده است نمودارهای همدما و جریان و نرخ انتقال حرارت برای تمام موارد از حالت‌های چیدمان منابع حرارتی آورده شده است نتایج عموماً نشان می دهد که با افزایش عدد ریلی میزان انتقال حرارت افزایش می یابد و علاوه‌بر‌ آن با افزودن نانوذرات به سیال بر میزان انتقال حرارت افزوده می‌شود این حالت افزایش در حالتی‌که چشمه‌های حرارتی روی دیواره بالائی و چاه‌های حرارتی روی دیواره پائینی باشند چشمگیرتر است همچنین نتایج نشان می‌دهد افزایش کسر حجمی نانو ذرات در اعداد ریلی پائین (ده به توان سه و ده به توان چهار) اثر افزایشی بیشتری در نوسلت موضعی و متوسط در مقایسه با اعداد ریلی بالا (ده به توان سه و ده به توان چهار)دارد

چکیده
فصل اول- کلیات وپیشینه تحقیق
1-1مقدمه 8
1-2 نانو سیال 9
1-3 پیشینه تحقیق 12
1-4پروژه حاضر 16
فصل دوم- بیان مسئله و معادلات حاکم

2-1 بیان مسأله 18
2-2 معادلات حاکم 19
2-3 خواص نانو سیال 21
2-4 معادلات حاکم بر جریان جابجایی آزاد نانوسیال 21
2-5 بی¬بعد سازی معادلات 22
2-6 ضریب هدایت و ضریب لزجت نانو سیال 22
2-7 خواص ترمو دینامیکی سیال پایه و نانو ذره 25
2-6 شرایط مرزی 25
2-6-1 سرعت دیواره 25
2-6-2 شرایط دمایی دیواره 25
2-7 عددنوسلت و تابع جریان 25
فصل سوم: حل عددی

3- 1 مقدمه 27
3-2 گسسته سازی معادلات 28
3-2-1 جبری کردن جملات جابجایی و پخش 28
3-2-2 جبری کردن جمله چشمه 32
3-2-3 معادله جبری u: 33
3-2-4 معادله جبری v 36
3-2-5 معادله جبری انرژی 38
3-2-6 معادله تصحیح فشار 39
3-3 شبکه بندی 41
3-4 شرایط مرزی روی دیواره ها: 42
3-4-1 شرایط مرزی معادلات سرعت 42
3-4-2شرایط مرزی معادله انرژی 42
3-5 معیار همگرائی 42
3-6 ضریب رهایی 43
3-7 حل دستگاه معادلات 43
3-8 الگوریتم حل معادلات 44
فصل چهارم-مباحث و نتایج

4-1مقدمه 45
4-2 ارزیابی صحت کد کامپیوتری 45
4-3 انتخاب شبکه 48
4-4 اثر پارامتر عدد رایلی 49
4-4-1 اثر عدد رایلی در حالت(1) 49
4-4-2 اثر عدد رایلی در حالت (2) 56
4-4-3 اثر عدد رایلی در حالت (3) 61
4-4-4 اثر عدد ریلی در حالت (4) 65
4-4-5 مقایسه ماکزیمم تابع جریان چهار حالت 69
4-4-6 مقایسه نوسلت متوسط چهار حالت 70
4-5- اثر درصد حجمی 71
4-5-1 اثر درصد حجمی بر ماکزیمم تابع جریان 71
4-5-2 اثر درصد حجمی بر نوسلت موضعی 72
4-5-3 اثر درصد حجمی بر نوسلت متوسط 73
4-6 مقایسه مدل های ضریب هدایت نانوسیال 76
4-7 نتیجه‌گیری و پیشنهادات 79
منابع 81

مطالعه عددی تاثیر نانو ذرات در انتقال حرارت یک سیال غیر نیوتنی بین لوله‌های هم‌مرکز دوار عمودی

چکیده

در پایاننامه حاضر تاثیر افزایش نانوذرات و نیروی گرانشی بر رفتار حرارتی و هیدرودینامیکی جریان سیال پایه غیر نیوتنی بین لوله های هم مرکز دوار ( یعنی لوله درونی با سرعت زاویه ای ثابت در حال دوران و لوله پوسته ساکن و صفحات افقی بالا و پائین عایق می باشند.) و در سه رژیم جریان جابجائی اجباری، ترکیبی و آزاد به صورت عددی بررسی شده است. برای این منظور از سه مدل برای بدست آوردن میدان جریان و دمای نانوسیال درون هندسه موردنظر استفاده شده است: 1) مدل تک فازی همگن 2) مدل دوفازی مخلوط 3) مدل دوجزئی چهارمعادله ای ناهمگن تعادلی. از مدل سوم، در یک حالت خاص، برای شبیه سازی جریان نانوسیال درون محفظه هنگامیکه سرعت زاویه ای استوانه داخلی صفر می باشد استفاده شده است. در این حالت مسئله تبدیل به مطالعه جابجائی آزاد نانوسیال درون حفره می شود و با توجه به اینکه پدیده های ترموفورسیس و حرکت بروانی به عنوان مهمترین مکانیزم های ایجاد سرعت لغزشی در معادلات آن لحاظ شده، نیاز به نوشتن چند کد و اضافه نمودن آن ها به نرم افزار فلوئنت می باشد. نتایج نشان می دهد که حضور نانوذرات در سیال پایه غیرنیوتنی هرچند که ضریب هدایت گرمائی را افزایش می دهد اما مقدار ویسکوزیته را نیز افزایش می دهد طوری که استفاده از نانوذرات، انتقال حرارت را به میزان خیلی کم نسبت به سیال پایه خالص تا رایلی 106 برای نانوذرات اکسید مس و رایلی 105 برای نانوذرات تیتانیا کاهش می دهد. بعلاوه نتایج حاصل از مطالعه جابجائی آزاد نانوسیال آب-آلومینا درون حفره و مطابقت آن با نتایج منتشر شده تجربی نشان می دهد که افزودن نانوذرات آلومینا به سیال پایه برای کسر حجمی های بزرگتر از یک انتقال حرارت در جریان جایجائی آزاد را کاهش می دهد و این میزان کاهش با افزایش کسر حجمی نانوذرات افزایش می یابد

1- فصل اول : مقدمه و پیشینه پژوهش 1
1-1 مقدمه 2
1-1-1 تولید نانوسیال¬ها 5
1-1-2 پارامترهای موثر بر انتقال حرارت در نانوسیال¬ها 5
1-1-3 اندازه¬گیری خواص نانوسیال¬ها 12
1-2 پیشینه پژوهش 17
1-2-1 انتقال حرارت هدایت 17
1-2-2 انتقال حرارت جابجائی 21
2- فصل دوم: مواد و روش¬ها 32
2-1 نانوسیال موردمطالعه و خواص ترموفیزیکی آن 33
2-1-1 ویسکوزیته 35
2-1-2 ضریب هدایت گرمائی 38
2-1-3 دیگر خواص ترموفیزیکی 39
2-2 مدل¬های موجود در زمینه نانوسیال¬ها 40
2-3 تعریف مسئله 43
2-4 معادلات حاکم و شرایط مرزی 43
2-4-1 مدل تک¬فازی همگن 43
2-4-2 مدل دوفازی مخلوط 46
2-4-3 مدل دوجزئی چهارمعادله¬ای 48
2-5 مدلسازی عددی 50
2-5-1 روش عددی 50
2-5-2 استفاده از توابع و اسکالرهای از پیش تعریف شده توسط کاربر 50
3- فصل سوم: نتایج و بحث 52
3-1 شبکه¬بندی و ارزیابی نتایج 53
3-1-1 مدل تک¬فازی و دوفازی مخلوط 53
3-1-2 مدل دوجزئی چارمعادله¬ای 53
3-2 نتایج بدست آمده با استفاده از مدل تک¬فازی 55
3-3نتایج بدست آمده با استفاده از مدل دوفازی مخلوط 70
3-4 نتایج بدست آمده با استفاده از مدل دو جزئی چهارمعادله¬ای 71
3-5 نتیجه¬گیری کلی 78
3-6 پیشنهادات برای ادامه کار 80
مراجع 81

بررسی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانو سیال در جریان آرام داخل کانال مثلثی با شار حرارتی ثابت دیواره

چکیده

بررسی انتقال حرارت جابجایی در کانال های غیر دایره ای جهت استفاده در کاربردهای صنعتی گرمایشی و سرمایشی بسیار حائز اهمیت است. انتقال حرارت این کانال ها به علت کاهش سطح تماس سیال با دیواره پایین است به همین دلیل هم تنش برشی ناشی از تماس سیال با دیواره در طول مسیر جریان سیال کمتر بوده بنابراین این کانال ها افت فشار کمتری نسبت به کانال های دایره ای دارند. افت فشار پایین این مقاطع اهمیت آن را در کاربردهای صنعتی بارزتر می نماید. در میان کانال های غیر دایره ای، کانال های مثلثی افت فشار کمتری را نشان می دهند، اما انتقال حرارت این کانال ها مناسب نمی باشد. یکی از راه های بهبود انتقال حرارت این مقاطع افزودن نانو ذرات به سیال پایه آب است. در این بررسی به انتقال حرارت مقطع مثلثی متساوی الاضلاع با افزودن نانو ذرات Al2O3 و CuO به سیال پایه آب مقطر در جریان آرام و شار ثابت حرارتی دیواره پرداخته شده است. مطابق داده های بدست آمده ضریب انتقال حرارت تجربی نانوسیالات مورد استفاده بیشتر از ضریب انتقال حرارت تجربی آب مقطر است. همچنین ضریب انتقال حرارت تجربی نانوسیالات مذکور بیشتر از ضریب انتقال حرارتی است که از روابط تئوریک متداول محاسبه می گردد. جهت مقایسه انتقال حرارت نانو سیالات آب Al2O3 و CuO آب نمودارهایی در اعداد پکلت و غلظت های مختلف رسم شده است. این نمودار ها بیانگر افزایش عدد ناسلت و ضریب انتقال حرارت جابجایی با عدد پکلت و کسر حجمی نانو سیال است. در ضمن عدد ناسلت و ضریب انتقال حرارت جابجایی برای نانو سیال مقادیر بیشتری را نسبت به نانو سیال نشان می دهند. در این بررسی همچنین نانو سیالات مذکور با هم مقایسه شده و نتایج مقایسه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

عنوان صفحه
فهرست مطالب شش
فهرست اشکال و نمودارها نه
فهرست جداول دوازده
فهرست علائم چهارده
چکیده 1

فصل اول: مقدمه
1-1 کلیات 3
1-2 بررسی منابع 4
1-3 کاربردهای نانو سیال 11
1-4 بررسی مدل های ضریب هدایت حرارتی سوسپانسیون جامد-مایع 13
1-4-1 مدل ماکسول 14
1-4-2 مدل همیلتون و کروسر 14
1-4-3 مدل ماکسول اصلاح شده 15
1-5 سیستم اندازه گیری ضریب هدایت حرارتی نانو سیال 18
1-6 آماده سازی نانو سیال 20
1-7 ساختار نانو سیال 22
1-8 انتقال حرارت همراه با تغییر فاز 25
1-9 مطالعات رئولوژیکی نانو سیال 27
1-10 دلایل افزایش انتقال حرارت توسط نانو سیال 30
فصل دوم: انتقال حرارت جابجایی نانوسیال در لوله ها
2-1 مقدمه 32
2-2 مطالعات پیشین 33
2-3 مدل های موجود 36
2-3-1 دیدگاه اول 36
2-3-2 دیدگاه دوم 36
2-4 مدل همگن 37
2-5 مدل پراکندگی 38
2-6 مقایسه مدلهای همگن و پراکندگی 42
2-7 منطق پشت کانالهای غیر مدور 43
فصل سوم: مطالعات تجربی انتقال حرارت نانوسیال
3-1 مقدمه 47
3-2 سیستم آزمایشگاهی 48
3-3 تهیه نانو سیال 57
3-4 نحوه محاسبات 61
3-5 نتیجه گیری 65

فصل چهارم: نتایج تجربی و بحث
4-1 آزمایش اولیه با آب مقطر 67
4-2 نتایج آزمایش با نانوسیال 68
4-2-1 بررسی انتقال حرارت جابجایی نانو سیال 68
4-2-2 بررسی انتقال حرارت جابجایی نانو سیال 85
4-3 مقایسه میزان افزایش انتقال حرارت جابجایی توسط نانوسیال های و 102
4-4 مقایسه با نتایج دیگران 111
4-4-1 مقایسه انتقال حرارت نانو سیال در مقاطع دایره ای با مقاطع مثلثی 111
4-4-2 مقایسه انتقال حرارت آب مقطر و نانو سیال در مقاطع مثلثی 117
4-5 آنالیز خطا 119
4-5-1 محاسبه خطاها 120
4-6 تعیین حداکثر خطای محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجایی 121
4-7 تعیین حداکثر خطای محاسبه عدد ناسلت تجربی 122

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
5-1 نتیجه گیری 124
5-2 پیشنهادات ادامه کار 126
مراجع
128

 

بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی از رویه خارجی نیمکره توسط جت نانو سیال آب-اکسیدآلومینیوم

چکیده

خنک‌کاری به وسیله جت سیالات، کاربردهای متنوعی در فرایندهای مختلف ساخت و تولید، صنایع نظامی و سخت‌کاری قطعات صنعتی دقیق دارد از سوی دیگر با افزودن نانوذرات به سیالات انتقال‌دهنده حرارت می‌توان سوسپانسیونی پایدار معروف به نانوسیال تولید نمود که تجربه نشان می‌دهد نانوذرات موجود در این نانوسیالات، نقش زیادی در افزایش نرخ انتقال حرارت دارنددر این پژوهش تجربی انتقال حرارت جابجایی (خنک‌کاری) توسط نانوسیال آب-اکسیدآلومینیوم در جریان‌های جت عمودی از بالا به پایین بر روی سطح خارجی پوسته نیمکره گرم شده با شار ثابت گرمایی بررسی شده است جنس پوسته، آلومینیومی می باشد فاصله بی‌بعد نازل تا محل برخورد جت به سطح 3/3H/d= ، نسبت قطر نیمکره به قطر جت 40D/d= و طول بیشترین مسیر طی شده بی‌بعد بر روی سطح نیمکره 31r/d= می‌باشد آزمایش‌ها برای آب خالص و نانوسیال با درصدهای وزنی نامی 0/003 ، 0/30 ، 0/043،0/08 و 0/11 و در رینولدزهای 10/000، 12/500، 15/000، 17/500 و 20/000/20 و در سه شار گرمایی نامی 600 و 900 و 1200 وات انجام پذیرفته است در این آزمایش از یک هیتر برقی برای تأمین شار ثابت گرمایی و از یک حوضچه، سیستم لوله‌کشی و پمپاژ برای گردش سیال استفاده می‌گردد همچنین سیال پس از خنک کردن سطح نیمکره، گرم شده و در یک مبدل حرارتی در مخلوط آب و یخ مجدداً خنک می گرددنتایج نشان می‌دهد که نانوسیال با درصد وزنی 0/30 می تواند به طور میانگین انتقال حرارت و عدد نوسلت در ناحیه سکون را 25% و انتقال حرارت و عدد نوسلت متوسط در کل سطح نیمکره را تا 20% افزایش دهد بیشترین افزایش عدد نوسلت در ناحیه سکون برای نانوسیال 0/03 درصد وزنی و در رینولدز 20/000 و به میزان 74/8% اتفاق افتاده است عدد نوسلت مذکور برابر با 110/1 بوده است بیشترین درصد افزایش عدد نوسلت متوسط نیز برای همین نانوسیال و مربوط به رینولدز 10/000 بوده که برابر با 29/1% می‌باشد عدد نوسلت اخیر برابر با 11/6 می‌باشد پس از نانوسیال 0/03 درصد وزنی، بیشترین نرخ افزایش انتقال حرارت را نانوسیال 0/043 درصد وزنی ایجاد کرده است

پیشگفتار
فصل اول : بررسی انتقال حرارت در جریان های جت
مقدمه 2
1-1- کلیات در جریان های جت 3
1-2- جریان جت بر روی سطح تخت 4
1-3- جریان جت بر روی سطح خارجی نیمکره 7
1-3-1- بررسی تجربی انتقال حرارت برخورد جت آشفته به سطح نیمکره 7
1-3-2- انتقال حرارت برخورد جت آرام به صفحه نیمکره به روش تحلیل عددی 12
فصل دوم : نانوسیالات
مقدمه 16
2-1- تکنیک های متدوال افزایش انتقال حرارت 17
2-1-1- مزایا و معایب استفاده از سوسپانسیون های مایع- جامد 18
2-1-2- مزایا و معایب خنک کاری با جت سیال 18
2-1-3- مزایا و معایب خنک کاری به وسیله کانال ها و میکروکانال 18
2-2- بررسی کارهای انجام شده در انتقال حرارت نانوسیالات 20
2-3- مقدمه ای بر دانش و دنیای نانوسیالات 21
2-3-1- کوچک سازی، امتیاز بزرگ نانوتکنولوژی 22
2-3-2- پیدایش نانوسیالات 22
2-4- توسعه مفهوم نانوسیالات 24
2-5- تهیه نانوسیالات 26
2-5-1- پتانسیل زیتا 28
2-6- فرمولاسیون و ویژگی و تهیه نانوسیالات آب- اکسید تیتانیوم 30
2-7- فرایند تهیه نانوسیالات 32
2-8- تعیین pH و سورفکتنت مناسب برای تهیه نانوسیالات آب- Al_2 O_3 34
2-8- 1- روش تهیه نانوسیال آب-Al_2 O_3 36
2- 8-2- تأثیرpH بر پایداری و هدایت حرارتی سوسپانسیون های نانوآلومینا 37
2- 8-3- تأثیر غلظت SDBS بر پایداری و هدایت حرارتی سوسپانسیون های نانوآلومینا 42
2- 8-4- تأثیر درصد وزنی نانوذره بر هدایت حرارتی سوسپانسیون های نانو آلومینا 45
2- 8- 5 – معرفی cmc و تأثیر آن در پخش سوسپانسیون 46
2- 9- بررسی خواص ترموفیزیکی نانوسیالات 47
2-9-1- مدل سازی هدایت حرارتی نانوسیال 48
2-9-2- اثرات پارامترهای مختلف بر هدایت حرارتی موثر نانوسیالات 56
2- 9-3- روابط تجربی دما و اندازه نانوذره بر هدایت موثر نانوسیال آب –Al_2 O_3 58
2-9-4- چگالی نانوسیالات 67
2-9-5- گرمای ویژه نانوسیالات 67
2-9- 6- لزجت دینامیکی نانوسیالات 68
2-9- 7- رابطه کسر حجمی و نسبت وزنی در نانوسیالات 68
فصل سوم : اجرای فرایند آزمایش
مقدمه 70
3-1- اهداف آزمایش های این پایان نامه 72
3-2- تولید نانوسیال برای آزمایش 73
3-2-1- تجهیزات لازم برای تولید نانوسیال 73
3-2-1-1- نانو پودر 74
3-2-1-2- پودر SDBS 75
3-2-1-3- ترازوی دقیق دیجیتالی 75
3-2-1-4- همگن¬ساز آلتراسونیک 76
3-2-1-5- pH متر 77
3-2-2- فرایند تولید نانوسیال 77
3-2-2-1- محاسبات تهیه مواد لازم 77
3-2-2-2- نانوسیالات آب-Al_2 O_3 تولیدشده با درصدهای جرمی مختلف 81
3-2-2-3- به دست آوردن غلظت واقعی نانوسیال 81
3-2-3- محاسبه مقدار ضریب رسانایی گرمایی نانوسیال (k_nf) 82
3-2-4- محاسبه چگالی و لزجت و لزجت سینماتیک نانوسیال (ρ_nf و μ_nf و ϑ_nf) 82
3-3- آشنایی با قطعات و تجهیزات اصلی و فرایند تولید 84
3-3-1- پوسته نیمکره آلومینیومی 84
3-3-2- انتخاب محل و جا زدن ترموکوپل ها 88
3-3-3- هیتر 93
3-3-3-1 نصب هیتر 96
3-3-3-2 طراحی هیتر 97
3-3-4- عایق کاری و آب بندی 100
3-3-5- حوضچه بزرگ و کوچک 105
3-3-6- پمپ 107
3-3-7- مبدل گرمایی (سیستم خنک کننده) 109
3-3-8- سیستم لوله کشی 110
3-3-9- نازل 110
3-3-10- سازه های نگهدارنده 111
3-3-11- واریاک 113
3-3-12- استابلایزر 114
3-4- تجهیزات اندازه گیری و کنترل 115
3-4-1- ترموکوپل 115
3-4-2- دیتا لاگر 116
3-4-3- وات متر 117
3-4-4- فلومتر (دبی سنج) 118
3-4-5- رطوبت سنج 119
3-4-6- مولتی متر 120
3-5- ایمنی و بهداشت 121
3-5-1- پوشیدن لباس کار، عینک، دستکش و ماسک 121
3-5-2- محافظت از برق گرفتگی 122
3-6- فرایند آزمایش 123
3-6-1 خواص جریان 127
فصل چهارم : بحث و نتیجه گیری
مقدمه 130
4-1- ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد نوسلت 130
4-1-1- محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجایی، توان و راندمان گرمایشی سیستم 130
4-1-2- محاسبه عدد نوسلت محلی 133
4-1-3- محاسبه عدد نوسلت متوسط 133
4-2- بررسی عدد نوسلت در ناحیه سکون 133
4-3- بررسی عدد نوسلت محلی 136
4-4- بررسی عدد نوسلت متوسط 140
4-5- نتایج 143
4-6- مقایسه با کارهای دیگران 145
4-7- پیشنهاد برای کارهای آینده 146
پیوست
پیوست «الف» کالیبراسیون ترموکوپل ها 148
پیوست «ب» : نمونه ای از دماهای ثبت شده در آزمایش 150
پیوست «ج» : دستور العمل تولید 5/1 لیتر نانوسیال با 1/0% وزنی 152

مراجع
چکیده انگلیسی

 

بررسی تجربی تأثیر همزمان نانو سیال و لوله‌های مارپیچ گیرنده در کارایی حرارتی کلکتور خورشیدی استوانه‌ای

چکیده

هدف از این پایان نامه، بررسی تجربی تأثیر همزمان نانوسیال و لوله های مارپیچ گیرنده بر عملکرد حرارتی کلکتور خورشیدی استوانه ای است این نوع از کلکتور از یک پوشش شفاف شیشه ای به شکل استوانه تشکیل شده است درون این استوانه، یک لوله مارپیچ مسی به عنوان جاذب انرژی خورشیدی وجود دارد که سیال عامل در آن جریان می یابد و انرژی حرارتی را جذب می کند و گرم می شود در این پژوهش، تاثیر تغییر غلظت نانوسیال، دبی سیال عامل، تغییر pH نانوسیال و تأثیر SDS به عنوان پایدار کننده بر عملکرد حرارتی کلکتور بررسی شده است به این منظور یک کلکتور استوانه ای طراحی و ساخته شد و نانوسیال اکسید مس به عنوان سیال عامل در آن مورد آزمایش قرار گرفت آزمایش های مورد نظر از ساعت 10 صبح تا 14 عصر انجام شد برای محاسبه کارایی کلکتور با استفاده از استاندارد ASHRAE درجه حرارت سیال ورودی و خروجی کلکتور، دمای هوا، سرعت باد و میزان تشعشع خورشیدی در هر لحظه ثبت شد و کارایی آن به دست آمد نتایج بدست آمده از آزمایشات نشان می دهد که استفاده از نانوسیال اکسید مس در مقایسه با آب، تأثیر خوبی در افزایش کارایی دارد به طوری که در بالاترین غلظت جرمی نانوسیال، کارایی کلکتور به میزان 332 درصد بیش از کارایی با استفاده از آب می باشد همچنین این نانوسیال در دبی های بالاتر، به مراتب بر کارایی کلکتور موثرتر است و تا 38% کارایی را نسبت به پایین ترین دبی افزایش می دهد علاوه بر این با افزایش غلظت جرمی نانوسیال در دبی پایین، کارایی کلکتور افزایش می یابد و در نهایت استفاده از فعال کننده SDS بر روی پایداری نانوسیال و کارایی تأثیر مثبت دارد

فصل اول : مقدمه
1-1- مقدمه1
1-2- اهميت انرژی خورشيدی در جهان1
1-3- کلکتور های خورشيدی2
1-3-1- انواع کلکتورهای خورشيدی3
1-3-1-1- کلکتور صفحه ای صاف3
1-3-1-2- کلکتور لوله ای تحت خلأ4
1-3-1-3- کلکتور سهموی6
1-3-2- آزمون های کارايي کلکتور خورشيدی7
1-3-2-1- استاندارد ASHRAE7
الف) آزمون ثابت زمانی7
ب) آزمون بازده حرارتی8
1-4- افزايش راندمان کلکتورهای خورشيدی8

فصل دوم : مروری بر مطالعات پيشين
2-1- مقدمه10
2-2- مروری بر مطالعات پيشين10

فصل سوم : مبانی نظری تحقيق
3-1- مقدمه15
3-2- نانوسيالات15
3-2-1- مزايای بالقوه نانوسيال16
3-2-2- روش های ساخت نانوسيال17
3-2-2-1- روش ساخت يک مرحله ای17
3-2-2-2- روش ساخت دو مرحله ای18
3-2-3- معادلات حاکم بر نانوسيالات19
3-2-3-1- روش های تحليل نانوسيالات19
3-2-3-2- مشخصات ترموفيزيکی نانوسيال20
الف) رسانايي حرارتی نانوسيال20
ب) ويسکوزيته23
ج) چگالی24
د) ظرفيت حرارتی ويژه24
3-2-4- پايدار کردن نانوذرات در نانوسيالات25
3-2-4-1- استفاده از فعال کننده های سطح و پخش کننده ها26
3-2-4-2- تغيير pH سوسپانسيون26
3-2-4-3- استفاده از نوسانات ماورای صوت27
3-2-5- تئوری حاکم بر کلکتور خورشيدی استوانه ای27

فصل چهارم : معرفی دستگاه آزمايش
4-1- مقدمه32
4-2- ساخت سيستم آزمايش32
4-2-1- کلکتور خورشيدی33
4-2-2- الکتروپمپ34
4-2-3- دبی سنج35
4-2-4- مبدل حرارتی36
4-2-5- سنسورهای حرارتی37
4-3- ساخت نانوسيال38
4-3-1- استفاده از دستگاه آلتراسونيک39
4-3-1-1- بررسی تغيير دمای نانوسيال در دستگاه آلتراسونيک40
الف) تغيير شعاعی دما40
ب) تغيير محوری دما40
4-3-2- ساخت نانوسيال CuO بدون مواد فعال کننده40
4-3-3- ساخت نانوسيال CuO همراه با مواد فعال کننده41
4-3-4- ساخت نانوسيال همراه با مواد فعال کننده و تغيير مقدار pH نانوسيال43
4-3-5- بررسی توزيع سايز نانوذرات در نانوسيال CuO43

فصل پنجم : تحليل نتايج
5-1- مقدمه45
5-2- تشعشع خورشيدی45
5-3- دماها در طول زمان تست گيری46
5-4- تعيين ثابت زمانی خورشيدی46
5-5- بررسی تأثير دبی جريان سيال بر کارايي کلکتور خورشيدی47
5-6- بررسی تأثير استفاده از نانوسيال CuO بر کارايي کلکتور49
5-6-1- بکارگيری نانوسيال CuO با درصدهای جرمی مختلف در يک دبی ثابت49
5-6-2- بکارگيری نانوسيال CuO با درصد جرمی ثابت در دبی های مختلف 54
5-6-3- بررسی تأثير پايدارکننده SDS بر کارايي کلکتور56
5-6-4- بررسی تأثير تغيير pH نانوسيال بر کارايي کلکتور57
5-7- نتيجه گيری57
5-8- پيشنهادات برای ادامه کار حاضر58

پيوست ها
نمودار تشعشع خورشيدی در روزهای مختلف59
نمودار کارايي حرارتی برای دبی های مختلف جريان آب60
نمودار کارايي حرارتی برای نانوسيال CuO61

مراجع64

 

بررسی عددی انتقال حرارت و افت فشار در جریان آرام نانو سیال آب-اکسید آلومینیوم در میکروکانال‌

چکیده

نانو سیالات به عنوان نسل جدیدی از سیالات مطرح برای استفاده در مبدل‌های حرارتی، دارای رفتارهای پیچیده‌تری نسبت به سیالات متداول مورد استفاده در کاربردهای حرارتی هستند. آنچه موجب می‌شود به نانوسیالات سیال هوشمند اطلاق شود، تغییرات غیر خطی و متفاوت خواص ترموفیزیکی نانوسیال، با دما و کسر حجمی نانو ذرات، تاثیر شکل، اندازه و نوع نانوذرات بر خواص و مکانیزم‌های موثر در خواص حرارتی آن‌ها، پارامترهایی هستند که باید در تحلیل‌ها مد نظر قرار گیرند. در پژوهش حاضر تغییرات خواص با دما و کسر حجمی، و مکانیزم‌های موثردر خواص حرارتی نانو سیال با استفاده از روابط تئوری و تجربی موجود، به منظور تحلیل دقیق‌تر رفتار وکارایی نانوسیال آب و نانو ذرات اکسید آلومینیوم در انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری در جریان آرام لغزشی و غیر لغزشی و با شرایط شار حرارت و دمای دیواره ثابت در میکروکانال مستطیلی پرداخته شده است. همانطور که می‌دانیم عدد رینولدز در مطالعه نانوسیالات به دو پارامتر سرعت و لزجت دینامیکی وابسته است. لزجت دینامیکی نانوسیال با افزایش کسر حجمی نانوذرات افزایش می‌یابد. برای ثابت نگه‌داشتن عدد رینولدز باید سرعت را افزایش داد. بنابراین روشن نیست که افزایش سرعت یا کسرحجمی نانوذرات، کدام یک نقش اصلی را در بهبود انتقال حرارت نانوسیال در تحلیل‌هایی که بر اساس رینولدز ثابت انجام می-شود، ایفا می‌کنند. در این پژوهش به منظور تحلیل دقیق‌تر، دو حالت مختلف جهت تعیین اثر واقعی افزایش سرعت و کسر حجمی نانوذرات در عملکرد حرارتی نانوسیال مورد بررسی قرار گرفت. در حالت سوم جریان لغزشی به همراه پرش دما برای نانوسیال مدل شد. دستگاه معادلات نویراستوکس دوبعدی تراکم‌ناپذیر و معادله انرژی، و در شرایط لغزشی به همراه معادلات مذکور، عبارات مربوط به شرایط مرزی لغزشی و پرش دما با استفاده از روش تقریب تفاضل محدود گسسته سازی شدند. نتایج حاصله از برنامه کامپیوتری تطابق خوبی با داده‌های تحلیلی و عددی گذشته نشان می‌دهد. بررسی‌ها نشان دادند که در رینولدز ثابت عامل اصلی افزایش انتقال حرارت افزایش کسر حجمی نانوذرات نیست و بالا بردن سرعت برای ثابت نگه داشتن رینولدز نقش موثرتری ایفا می-کند. مقدار عدد ناسلت وابسته به ضریب هدایت حرارتی و جابه‌جایی است، در حالی که مقدار ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی خود وابسته به خواص سیال و جریان می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که با وجود افزایش انتقال حرارت جابه‌جایی در حضور نانوذرات مقدار عدد ناسلت در تحلیل خواص متغییر نانوسیال، به علت تغییر پروفیل سرعت، بعد از ناحیه ورودی نسبت به سیال پایه و تحلیل خواص ثابت نانوسیال کاهش می‌یابد. لذا اعداد رینولدز و ناسلت برای تحلیل خواص متغییر جریان و انتقال حرارت نانوسیال‌ها پارامترهای روشنی نمی‌باشند. برای بررسی کارایی حرارتی نانوسیال تحلیل توان مصرفی در کنار تحلیل حرارتی صورت پذیرفت و نتایج نشان دادند که در حضور کسر حجمی جزئی نانوذرات راندمان حرارتی نانوسیال نسبت به سیال پایه به صورت موثری بهبود می‌یابد ولی با افزایش کسر حجمی این کارایی کاهش می‌یابد.

فهرست مطالب

صفحه عنوان

هشت فهرست مطالب
نه فهرست علائم و نمادها
1 چکیده
2 فصل اول: مقدمه
2 1-1- نانو و نانوتکنولوژی
4 1-2- تاریخچه نانوتکنولوژی
5 1-3- روش ساخت و خواص نانوذرات
8 1-4 – نانوسیالات و مشخصه های انتقال حرارت
11 1-5 – آشنایی با پارامترهای موثر در انتقال حرارت در نانوسیالات
15 1-6- مومنتم و انتقال حرارت در میکروکانال¬ها
17 فصل دوم:کارهای انجام شده -معادلات حاکم و روش حل
17 2-1- کاربردها و کارهای انجام شده
20 2-2- معرفی و تبیین هدف
21 2-3 – فرضیات مسئله و معادلات حاکم
23 2-4- شرایط مرزی
25 2-5 – خواص نانوسیال
29 2-6- روش عددی
31 فصل سوم: تحلیل نتایج
31 3-1- بررسی استقلال از شبکه
31 3-2- اعتبارسنجی کد
34 3-3- نتایج و تحلیل
35 3-3 -1- حالت اول: تحلیل با عدد رینولدز
55 3-3-2- حالت دوم: سرعت ورودی برابر
59 3-3-3- حالت سوم: جریان لغزشی
63 فصل چهارم نتیجه‌گیری
67 منابع

بررسی تجربی انتقال حرارت جریان نانو سیال TiO2 در لوله با کارگذاری نوار پیچه

چکیده

این پژوهش به بررسی تجربی انتقال حرارت و افت فشار جریان نانوسیال اکسید تیتانیوم می‌پردازد. در دو دهه اخیر مطالعات بر روی رفتار رئولوژیکی و انتقال حرارتی نانوسیالات به شدت رشد کرده و نتایج حاصل، پیشرفت‌های چشمگیری در این زمینه را حکایت می‌کند. به منظور افزایش هرچه بیشتر انتقال حرارت، در کنار استفاده از سیال مناسب، می‌توان از تجهیزات درون‌لوله‌ای نظیر سیم‌پیچ، نوار پیچه و نوار حلزونی نیز بهره جست. طی کار حاضر آزمایش‌ها برای آب و نانوسیال با غلظت‌های مختلف درون لوله صاف و با کارگذاری نوار پیچه انجام گرفت. شرط مرزی دمای ثابت دیواره بر مسئله حاکم بود. بخش آزمایش به طول m 0/935، از یک لوله مسی به قطر داخلی mm8 که نوار‌ها درون آن قرار می‌گرفتند تشکیل شده بود. گام پیچش نوار‌های مورد استفاده در محدوده بوده و غلظت حجمی نانوسیالات مورد استفاده در این پژوهش بود. محدوده عدد رینولدز جریان طی این پژوهش 3000 تا 22000 است، که دربرگیرنده رژیم‌های جریان گذار و مغشوش است، اما به نوعی با وجود نوار پیچه می‌توان اظهار کرد که اغتشاشات حاصل در جریان، رژیم مغشوش را بر شکل جریان دیکته می‌کند. نتایج حاکی از بهبود انتقال حرارت با بکارگیری نانوسیالات بوده، به گونه‌ای که با تغلیظ نانوسیال این روند همچنان ادامه می‌یافت. همچنین بکارگیری همزمان نانوسیال و نوار پیچه تاثیر بسیار چشمگیری بر افزایش انتقال حرارت گذاشته، به طوری که بیشترین انتقال حرارت برای نانوسیال %0/5 حجمی و نوار پیچه با گام 5 ثبت شد. از طرفی باید متذکر شد که هر دو روش غیرفعال مورد استفاده در این تحقیق بر افزایش میزان افت فشار نیز دامن می‌‌زنند. بدین ترتیب با بررسی پارامتر ضریب عملکرد میزان چربش انتقال حرارت به افت فشار نیز بررسی شد. بررسی مزبور نشان‌دهنده مزیت بالای استفاده همزمان از نوار پیچه و نانوسیال بود. در پایان به منظور تکمیل هرچه بیشتر بانک اطلاعات حاصل از پژوهش‌ها در این زمینه و سهل‌الوصول نمودن کاربرد نتایج پژوهش حاضر، به ارائه روابطی برای محاسبه عدد ناسلت و ضریب اصطکاک در محدوده آزمایش‌ها پرداختیم.

عنوان صفحه
فهرست مطالب دو
فهرست اشکال پنج
فهرست جداول شش
فهرست علائم و نمادها هفت
چکیده 1
فصل اول: مقدمه 2
1-1 پیشگفتار 2
1-2 روش‌های افزایش انتقال حرارت 3
1-3 کاربردهای نانوسیال و لوله با نوار پیچه 4
1-4 تعریف مسئله 6
1-5 اهداف پژوهش 6
1-6 روش اجرای طرح 7
فصل دوم: مروری بر تحقیقات گذشته 8
2-1 مقدمه 8
2-2 نانوسیال 8
2-3 روش¬های آماده¬سازی نانوسیال 9
2-3-1 آماده¬سازی دوگامی نانوسیال 9
2-3-2 آماده¬سازی تک¬گامی نانوسیال 10
2-4 خواص ترموفیزیکی نانوسیالات 11
2-4-1 چگالی 11
2-4-2 گرمای ویژه 11
2-4-3 لزجت 12
2-5 هدایت حرارتی نانوسیال 13
2-5-1 هدایت حرارتی مواد 13
2-5-2 هدایت حرارتی سیالات متداول با پراکنده¬سازی ذرات جامد 13
2-5-3 مدل¬های هدایت حرارتی نانوسیالات 14
2-6 انتقال حرارت جابجایی [51] 18
2-6-1 جابجایی اجباری 18
2-6-2 جابجایی آزاد 19
2-7 انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال 20
2-8 نوار پیچه 23
2-9 انتقال حرارت نانوسیال با نوار پیچه 25
فصل سوم: دستگاه آزمایش 28
3-1 اجزاء دستگاه آزمایش 28
3-2 دستورالعمل آزمایش 35
فصل چهارم: نتایج و بحث پیرامون آنها 37
4-1 مقدمه 37
4-2 محاسبه خواص ترموفیزیکی نانوسیال 37
4-2-1 هدایت حرارتی نانوسیال 37
4-2-2 چگالی نانوسیال 37
4-2-3 لزجت نانوسیال 37
4-2-4 گرمای ویژه نانوسیال 38
4-3 بررسی دقت و تأیید دستگاه آزمایش توسط سیال پایه 38
4-4 نحوه انجام محاسبات 40
4-4-1 محاسبه افت فشار و ضریب اصطکاک 41
4-4-2 محاسبه ضریب انتقال حرارت جابجایی و عدد ناسلت 41
4-5 افت فشار و ضریب اصطکاک 42
4-5-1 تغییرات افت فشار و ضریب اصطکاک با عدد رینولدز در لوله صاف 42
4-5-2 تغییرات افت فشار و ضریب اصطکاک جریان آب با عدد رینولدز در لوله با نوار پیچه 43
4-5-3 تغییرات ضریب اصطکاک با افزودن نانوذرات 45
4-5-4 تغییرات ضریب اصطکاک با کاربری نوار پیچه 47
4-6 نتایج انتقال حرارت 49
4-6-1 تاثیر عدد رینولدز بر انتقال حرارت در لوله صاف 49
4-6-2 تاثیر عدد رینولدز بر انتقال حرارت جریان آب با نوار پیچه 50
4-6-3 تاثیر افزودن نانوذرات بر انتقال حرارت 52
4-6-4 تاثیر کاربری نوار پیچه بر انتقال حرارت 54
4-7 ارزیابی عملکرد نوار پیچه و نانوسیال 56
4-8 روابط تجربی برای عدد ناسلت و ضریب اصطکاک 57
4-8-1 رابطه تجربی برای محاسبه عدد ناسلت 57
4-8-2 رابطه تجربی برای محاسبه ضریب اصطکاک 59
فصل پنجم: نتیجه¬گیری 61
5-1 مقدمه 61
5-2 نتایج انتقال حرارت 61
5-3 نتایج افت فشار 62
5-4 پیشنهاد برای پژوهش¬های آتی 63
پیوست: آنالیز خطا 64
پ-1 مقدمه 64
پ-2 محاسبه خطای ضریب انتقال حرارت کلی 64
پ-3 خطای محاسبه عدد ناسلت 65
پ-4 خطای محاسبه عدد رینولدز 66
پ-5 خطای محاسبه عدد پرانتل 66
پ-6 خطای محاسبه ضریب اصطکاک 66
پ-7 خطاهای دستگاه¬های اندازه¬گیری 67
پ-8 خطای آزمایش¬ها 67
مراجع 68

نقد و بررسی‌ها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “بسته تحقیقاتی خنک کاری نانو سیال ها”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *