سال انتشار: ۱۳۹۳

محل انتشار: سومین همایش ملی فناوری نانو از تئوری تا کاربرد

تعداد صفحات: ۱۰

نویسنده(ها):

اکرم جهانبخشی – دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد
افشین احمدی ندوشن – استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد
سعید مختاریان – دکتری، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان

چکیده:

سیال حاوی ذرات بسیار ریز معلق با اندازه نانومتر را نانوسیال می نامند که در واقع تصویری است که برای توصیف مخلوط جامد مایع شامل ذرات جامد در اندازه ی نانو به همراه یک سیال مایع پایه که پتانسیل زیادی برای افزایش حرارت از خود – نشان می دهد وبه منظورافزایش هدایت گرمایی وبهبود عملکرد انتقال حرارت ساخته میشوند،که این افزایش حتی در غلظت- های پایین نانوذرات نیز مشاهده میشود. نانو سیالات به دلیل وجود این ذرات معلق، هدایتکنندهی حرارت بهتری در مقایسه با سیالات معمولی هستند.دلیل انتخاب محدودهی نانو برای اندازهی این ذرات، پایداری بیشتر آنها در مقایسه با سایرابعاد ذرات، و سطح تبادل حرارتی بیشتر، همراه با داشتن وزن کمتر، میباشد] ۱[.در این مقاله به بررسی انتقال حرارت اجباری جریان آرام نانوسیال آب آلومینا در فضای بین کانال مربعی ولوله صلب واقع در مرکز آن به همراه یک صفحه تقسیم کننده – پرداخته می شود.مساله سه بعدی بوده وبه دلیل تقارن تنها یک چهارم آن حل می گردد.علی رغم اینکه نانو سیال یک مخلوطدوفازی است ولی با فرض عدم لغزش بین سیال ونانوذرات وهمینطور به علت وجود تعادل حرارتی بین سیال ونانوذرات همچنین با توجه به اینکه غلظت نانوذره پایین می باشد،می توان آن را به صورت تک فازی در نظر گرفت ومثل سیالات معمولی مورد بررسی قرار داد.شار حرارتی ثابت از دیواره کانال مربعی اعمال می گردد و دیواره لوله مدور عایق می باشد. دراین مطالعه ی عددی معادلات پیوستگی؛ مومنتوم و انرژی برای جریان نانوسیال تک فاز حل می گردند و ضرایب انتقال حرارت در شرایط مختلف غلظت حجمی نانوسیال آب آلومینا و عدد رینولدز به دست می آیند. این مساله برای محدوده – ۱۱۱۱ Re % ۱۱۱ ، غلظت در محدوده ۵  غلظت  %۱ وقطر ۱۱۱،۳۱،۵۱،۷۱،۱۱ برای نانوذره حل شده است.نتیجه ی حاصل نشان دهنده ی افزایش قابل ملاحظه ضریب انتقال حرارت جابجایی نانوسیال نسبت به سیال پایه است که تابع غلظت نانو ذره وعدد رینولدز می باشد.علاوه بر این نتایج بیان کننده ی کاهش ضریب انتقال حرارت جابجایی با افزایش قطر نانو ذره می باشند.