عنوان
|
افزایش انتقال حرارت نانو سیالات از طریق کنترل اثرات تفرق حرارتی در یک مجرای پر شده با ماده متخلخل اشباع
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
الگوریتم سیمپلر، تفرق حرارتی، کانال، محیط متخلخل، نانوسیال.
|
چکیده
|
چکیده: نانوسیال که از توزیع ذرات با ابعاد نانومتر در یک سیال معمولی، به عنوان سیال پایه، حاصل می شوند، نسل جدیدی از سیال با پتانسیل بسیار بالا در کاردبرهای صنعتی انتقال حرارت هستند. نتایج تئوری و تجربی نشان می دهند که افزودن نانوذرات به سیال پایه، به دلیل برخوردار بودن از هدایت حرارتی بالا، باعث افزایش چشمگیر عدد ناسلت و در نتیجه میزان انتقال حرارت موثر، می شود. افزایش انتقال حرارت در داخل کانال، توسط کنترل اثرات تفرق حرارتی موضوع اصلی این پایان نامه است. از آنجا که بیشتر محیط های فیزیکی، در عمل دارای خواص تخلخلی می باشند، لذا در این تحقیق، جنس توئی کانال به صورت متخلخل در نظر گرفته شده است، که به نوبه خود افزایش محدودی در انتقال حرارت را منجر می شود. تحلیل مسئله با استفاده از مدل سازی مخلوط دوفازی بونگیورنو و بدون درنظر گرفتن شرایط ساده کننده، انجام گرفته و اثر عدم یکنواختی و پخش نانوذرات در داخل کانال، بر میدان های سرعت و دما و همچنین نحوه پخش نانوذرات، در نظر گرفته شده است. همچنین، جهت بررسی اثر تزریق غیر سرتاسری (جزئی) نانوذرات به داخل کانال، آرایش نانوذرات تزریق شده را به دو صورت مرزی و مرکزی و با ضخامت های مختلف، ایجاد کرده و نتایج آنها بر عدد ناسلت و میزان انتقال حرارت، در مقایسه با نتایج تزریق سرتاسری، قرار گرفته است. معادلات کاملا به هم وابسته، بقاء جرم، بقا اندازه حرکت، بقاء انرژی و معادله غلظت نانوذرات، برای هندسه مورد نظر نوشته شده و پس از بی بعد سازی، توسط روش عددی مناسب (روش حجم کنترل بر پایه الگوریتم سیمپلر) مورد تحلیل قرار گرفته اند. آنچه که نتایج این تحقیق را بیش از پیش به نتایج تجربی و تایید شده نزدیک می سازد، مدل سازی دقیق دوفازی جریان نانوسیال و همچنین توجه به اثرات تفرق حرارتی بر میزان هدایت حرارتی موثر نانوسیال و در نتیجه مقدار عدد ناسلت و انتقال حرارت است. تفرق حرارتی به عنوان یک واقعیت انکارناپذیر در پدیده های مربوط به انتقال حرارت در سیالات به شمار می آید که عدم آشنایی با آن در نتایج تحقیقات گذشته، یکی از مهمترین عوامل ایجاد خطا می باشد. لحاظ نمودن اثر عدم یکنواختی سرعت در سطح منافذ موجب تاثیر بر توزیع دما شده که این اثر را تفرق می نامند و اساسا شامل انتقال از طریق نفوذ است. در این پژوهش به بررسی تاثیر پارامترهای فیزیکی مختلف از جمله: نوع آر
|
پژوهشگران
|
حبیب اله سایه وند (استاد راهنما)، امیر بصیری پارسا (دانشجو)، ُشرلی ابلمان (استاد مشاور)
|