10442

10442

مدلسازي و بهينه سازي عملكرد لوله حرارتي هنگام استفاده از نانو سيال

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

شهريور ماه 1391

شهريور ماه 1391

دكترمحمد حسن شجاعي فرد

لوله حرارتي وسيله¬اي بسيار موثر براي انتقال حرارت مي¬باشد كه از سه قسمت اواپراتور، كندانسور و آدياباتيك تشكيل شده¬ است و در يك سيكل بسته عمل مي¬نمايد. به علت وجود تبخير و كندانس در حين كاركرد، لوله¬هاي حرارتي قابليت انتقال حرارت با افت دماي كم، عدم نياز به توان خارجي، انتقال گرماي بالا و حجم كوچك را دارا مي¬باشند. از راههاي بهبود كارايي اين وسيله بهبود خواص ترمو فيزيكي سيال عامل مي¬باشد. نانو سيال كه از افزودن ذرات با ابعاد نانو به سيال عامل پايه بدست مي¬آيد به علت وجود ذرات فلزي در سيال پايه باعث افزايش قابليت انتقال حرارت سيال، نسبت به سيال پايه مي¬شود. در نتيجه كاربرد نانو سيالات در لوله-هاي حرارتي به طور چشمگيري باعث بهبود عملكرد و كاهش مقاومت حرارتي اين وسيله خواهد شد. هدف از انجام پروژه حاضر مدلسازي و بهينه سازي جريان نانو سيال در لوله¬هاي حرارتي و به روش ديناميك سيالات محاسباتي مي¬باشد. در قسمت اول تاثير افزودن ذرات نانو و همچنين تغيير نوع اين ذرات و پارامترهاي وابسته به آن، بر عملكرد لوله حرارتي مورد بررسي قرار گرفته و در قسمت دوم با در نظر گرفتن برخي از پارامترها، همچون كسر حجمي و قطر، براي نخستين بار به بهينه سازي ذرات مورد استفاده در لوله حرارتي، براي دست يابي به ماكزيمم عملكرد لوله¬ حرارتي پرداخته شده است. نتايج بدست آمده بيانگر بهبود چشمگير عملكرد لوله¬ حرارتي هنگام استفاده از نانو سيال، كاهش اختلاف دماي ديواره اواپراتور و كندانسور و نيز كاهش مقاومت حرارتي لوله در مقايسه با سيال آب خالص مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: لوله¬ حرارتي، نانو سيال، كسر حجمي، بهينه سازي.