امروزه یکی از مسائل مطرح در فرایندهای انتقال حرارت، لزوم افزایش قابل توجه فلاکس حرارتی و کوچک‌سازی تجهیزات انتقال حرارت است. سیالات مرسوم برای انتقال حرارت شامل آب، اتیلن گلیکول و روغن موتور، در مقایسه با فلزات و حتی اکسیدهای فلزی ضریب هدایت حرارتی بسیار پایینی دارند. فرایند تولید ذرات در حد نانومتر را باید به‌عنوان انقلابی در افزایش انتقال حرارت دانست.
معرفی پایان نامه: بررسی انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری نانوسیال در جریان آرام داخل یک لوله با دمای ثا
| دانشجو: سعید زینالی هریس استاد راهنما: دکتر سید غلامرضا اعتماد استاد راهنمای همکار: دکتر محسن نصر اصفهانی دانشگاه: صنعتی اصفهان- دانشکده مهندسی شیمی مقطع: دکتری تاریخ شروع: ۳۱/۶/۱۳۸۳ تاریخ اتمام: ۱۱/۴/۱۳۸۵ |
| امروزه یکی از مسائل مطرح در فرایندهای انتقال حرارت، لزوم افزایش قابل توجه فلاکس حرارتی و کوچک‌سازی تجهیزات انتقال حرارت است. سیالات مرسوم برای انتقال حرارت شامل آب، اتیلن گلیکول و روغن موتور، در مقایسه با فلزات و حتی اکسیدهای فلزی ضریب هدایت حرارتی بسیار پایینی دارند. فرایند تولید ذرات در حد نانومتر را باید به‌عنوان انقلابی در افزایش انتقال حرارت دانست. سیالات حاوی ذرات بسیار ریز معلق با اندازه نانومتر که نانوسیال نامیده می‌شوند، پتانسیل زیادی برای افزایش انتقال حرارت از خود نشان می‌دهند، به‌این گروه از سیالات به‌عنوان محیط‌های انتقال حرارت همواره توجه خاصی شود. بعضی از موارد کابرد نانوسیال عبارت است از: -۱کاربرد در مبدل‌های حرارتی که منجر به‌کاهش چشم‌گیری در دبی سیال عامل می‌شود و در نهایت مبدل‌های حرارتی با اندازه و وزن کمتر طراحی می‌گردد. ۲ – نانوسیال در تولید سیستم‌های سرمایش برای آیینه‌های سیلیکونی و مونوکروماتورهای پیشرفته تولیدکننده اشعه x و تولید فوتون، کاربرد دارد. ۳ – در سیستم‌های سرمایش روغن موتور؛ مطالعه انجام‌گرفته نشان‌دهنده کاهش بیشتر ضریب اصطکاک بهوسیله روغن موتور در سرعت‌های بالا با افزودن پودر نانومس به‌روغن موتور است. ۴ – کاهش ابعاد رادیاتور وسائل نقلیه از طریق استفاده از نانوسیال امکان‌پذیر است. استفاده مستقیم و غیر مستقیم از نانوسیال، مقدار انرژی مصرفی را با کوچک‌تر‌‌شدن رادیاتور ماشین کاهش می‌دهد. ۵ – در صورت کاربرد نانوسیال در تراشه‌های ابررایانه‌ها، سیستم‌های محاسباتی با سرعت زیاد، تجهیزات الکترونیکی و لوله‌های میکروویو، لیزرهای با توان بالا و لوله‌های حرارتی، حرارت تولید‌ی به‌صورت مؤثرتری مبادله خواهد شد. در طی این پروژه، انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری نانوسیال آب/Al2O3، آب/CuO و آب/Cu در جریان آرام داخل لوله با دمای ثابت‌دیواره، در یک سیستم آزمایشی که طراحی و ساخته‌شده‌بود به‌صورت تجربی بررسی گردیده‌است و تغییرات عدد ناسلت و ضریب انتقال حرارت متوسط بر حسب عدد پکلت در غلظت‌های مختلف نانوذرات مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتایج بررسی‌ها بیانگر افزایش فوق‌العاده ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت با اضافه کردن نانوذرات به‌داخل آب است و این افزایش با کسر حجمی نانوذرات و عدد پکلت بیشتر می‌شود. علاوه‌بر این نتایج، بررسی‌ها نشان‌دهنده افزایش ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی بهوسیله ذرات فلزی Cu است که در مقایسه با ذرات اکسید فلزی بیشتر است. در این بررسی‌ها درصد افزایش ضریب انتقال حرارت نانوسیال نسبت به‌آب به‌صورت تجربی تعیین شده‌است و در مورد دلایل مغایرت نتایج تجربی با مقادیر تئوری بحث گردیده‌است. نتایج این کار تحقیقاتی به‌صورت پنج مقاله ISI و دو مقاله در کنفرانس‌های بین‌المللی منتشر شده‌است. |
