انتقال حرارت جابه¬جایی اجباری نانوسیال غیرنیوتنی تحت جریان مغشوش در میکرولوله

انتقال حرارت جابه¬جایی اجباری نانوسیال غیرنیوتنی تحت جریان مغشوش در میکرولوله

به صورت ورد ودر 107صفحه

در این تحقیق، جریان مغشوش یک نانوسیال غیرنیوتنی در یک میکروکانال با مقطع دایره¬ای شبیه¬سازی شده است. ابتدا انواع طبقه‌بندی میکروکانال¬ها، روش¬های ساخت میکروکانال¬ها و همچنین مزایا و چالش¬های استفاده از میکروکانال¬ها بیان شده است. در ادامه مدل‌های مختلف در توصیف رفتار سیالات غیرنیوتنی و سپس مفهوم نانوسیال، نحوه تولید نانوذرات و تهیه نانوسیال، مدل‌های مختلف برای بیان خواص ترموفیزیکی نانوسیال¬ها از قبیل چگالی، ضریب گرمایی ویژه، ضریب هدایت حرارتی و لزجت دینامیکی تشریح شده است. همچنین مدل‌های مناسب برای استفاده در این تحقیق انتخاب شده‌اند. با استفاده از نرم‌افزار CFX، معادلات بقای جرم، بقای مومنتم و بقای انرژی برای جریان مغشوش سیال غیرنیوتنی محلول آبی 5/0 درصد وزنی کربوکسی متیل سلولز و همچنین برای نانوسیال حاوی ذرات اکسید مس در سیال غیرنیوتنی مذکور حل شده است. میدان‌های سرعت، فشار و دمای نانوسیال¬ها به دست آمده¬اند و با تحلیل نتایج ضریب انتقال حرارت جابه¬جایی و عدد ناسلت نانوسیال¬ها محاسبه شده¬اند. همچنین اثرات کسر حجمی یا غلظت نانوذرات، عدد رینولدز و قطر نانوذرات بر نتایج بررسی شده¬اند که بیانگر افزایش ضریب انتقال حرارت جابه¬جایی و عدد ناسلت با استفاده از نانوسیال غیرنیوتنی نسبت به سیال غیرنیوتنی پایه است. یک رابطه مستقیم بین این افزایش با کسرحجمی نانوذرات و عدد رینولدز وجود دارد. همچنین با کاهش قطر نانوذرات، ضریب انتقال حرارت جابه¬جایی افزایش می‌یابد.

افزایش انتقال حرارت در لوله های مبدل مارپیچ با استفاده از نانو

با توجه به پیشرفت های اخیر در فناوری نانو، یکی از روش های نوین بهبود راندمان مبدل های حرارتی، استفاده از نانو سیالات می باشد که در دهه گذشته مطالعات تجربی و نظری فراوانی پیرامون آن در مراجع علمی صورت گرفته است.

مبدل های حرارتی لوله مارپیچ یکی از انواع مبدل های مرسوم در صنایع غذایی، راکتورهای شیمیایی، سیستم های تهویه و بازیابی گرما هستند.

در این پایان نامه میزان افزایش انتقال حرارت نانوسیال تحت جریان درهم در یک لوله مارپیچ عمودی به صورت آزمایشگاهی اندازه گیری شده است. ضریب انتقال حرارت و عدد ناسلت از مواردی است که برای نانوسیال اندازه گیری و محاسبه شده است. نانوسیال مورد بررسی مخلوط آب و نانوذره نقره می باشد که با کسر حجمی متفاوت 0.025 و 0.05 و 0.1 از نانوذرات نقره تهیه شده است. در این تحقیق تاثیر پارامترهای متفاوتی از قبیل میزان افزایش دبی، کسر حجمی نانوذره مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشانگر بهبود خواص حرارتی با افزودن نانوذرات به سیال پایه می باشد. برای نانوسیال با کسر حجمی متفاوت دبی بهینه ای وجود دارد که بیشترین افزایش انتقال حرارت نسبت به آب مشاهده می شود.

فهرست مطالب

چکیده

مقدمه

 فصل اول: معرفی مبدل های حرارتی لوله مارپیچ

مبدل های حرارتی

مبدل های حرارتی فشرده

مبدل های حرارتی صفحه ای

اصول طراحی مبدل های حرارتی صفحه ای

انواع مبدل های حرارتی صفحه ای

مبدل های حرارتی صفحه ای حلزونی

مبدل های حرارتی صفحه ای لاملا

مبدل های حرارتی صفحه ای واشردار

مبدل های حرارتی صفحه ای با سطوح پره دار

معیار انتخاب مبدل حرارتی صفحه ای

مزایای مبدل های حرارتی صفحه ای

محدودیت های استفاده از مبدل های حرارتی صفحه ای

مبدل های حرارتی لوله ای

مبدل حرارتی پوسته – لوله

مزایای مبدل پوسته – لوله

اجزای تشکیل دهنده مبدل پوسته – لوله

کولر هوایی

مبدل حرارتی دو لوله ای

لوله گرمایی

مبدل های حرارتی لوله مارپیچ

تاریخچه استفاده از مبدل حرارتی لوله مارپیچ

معایب مبدل های حرارتی لوله مارپیچ

مزایای مبدل های حرارتی لوله مارپیچ

مقایسه عملکرد حرارتی مبدل های حرارتی لوله مارپیچ با سطح مقطع های متفاوت

انتخاب مواد برای ساخت مبدل های حرارتی

رسوب در مبدل های حرارتی

خوردگی در مبدل های حرارتی

 فصل دوم:انتقال حرارت در نانو سیالات

انتقال حرارت

نانوسیالات

تهیه نانوسیالات

روش دومرحله ای

روش تک مرحله ای

انتقال حرارت به وسیله نانوسیالات

انتقال حرارت در سیالات ساکن

جریان، جابه‌جایی و جوشش

هدایت حرارتی نانوسیال

فصل سوم: افزایش انتقال حرارت در لوله های مبدل مارپیچ با استفاده از نانو

روش های افزایش انتقال حرارت

دلایل افزایش انتقال حرارت در نانوسیالات

بررسی تاثیر نانوذرات نقره بر افزایش انتقال حرارت در لوله های مارپیچ

نتیجه گیری

منابع

تعداد صفحات 83

این فایل کامل بوده و شامل صفحه نخست، فهرست مطالب و متن اصلی می باشد که به صورت word در اختیار شما عزیزان قرار خواهد گرفت.

در صورت بروز هرگونه مشکل با ما در ارتباط باشید.

کد متن باز مدلسازی جریان نانوسیال در محفظه با سرپوش متحرک به روش شبکه بولتزمن+ مستندات و راهنمای کامل

در این برنامه برای مدلسازی جریان نانوسیال در محفظه­ای با سرپوش متحرک، از روش شبکه بولتزمن با مدل سرعتی D2Q9 برای محاسبه جریان سیال استفاده شده است. جهت مدلسازی رفتار نانوسیال از روابط تک-فازی متداول استفاده شده است. گفتنی است که برای دیواره­های ثابت از شرط مرزی بازگشت به عقب و برای دیواره متحرک از شرط مرزی سرعت معلوم استفاده شده است. لازم به ذکر است که برای به حداقل رساندن تعداد پارامترها، تمام ورودی و خروجی ­ها اعداد بی­ بعد هستند و برای وارد کردن آنها از فایل های همراه کد استفاده می ­شود و نیازی به ورود به بدنه کد نمی­ باشد. جهت اعتبارسنجی کد نیز غلظت نانوسیال برابر صفر قرار داده شده و با حلهای معیار معتبر مقایسه شده است.

برنامه به زبان فرترن نوشته شده و در دو فرمت 90 و 95 تهیه شده است.

برای دانلود ورژن رایگان برنامه به وبلاگ شبکه بولتزمن ایرانی مراجعه نمایید.