11094

11094

شبيه سازي CFD افزايش انتقال حرارت نانوسيال در مبدل هوا-خنك

كارشناسي ارشد

شيمي - طراحي، شبيه سازي و كنترل فرايندها

مهر 1391

مهر 1391

دكتر سيد حسن هاشم آبادي

چكيده جريان آشفته، آرام و جابجايي گرماي سه بعدي بوسيله دو نوع نانوسيال، ذرات Al2O3 در سيال پايه آب و اتيلن گليكول، كه از يك لوله تخت مي¬گذرد، بصورت عددي به كمك دانش ديناميك سيالات محاسباتي(CFD) با دو ديدگاه تك فازي و دو فازي مطالعه شده است تا برتري آنها نسبت به سيال پايه ارزيابي شود. روابط جديد محاسبه ويسكوزيته و هدايت گرمايي نانوسيال¬ها بعنوان تابعي از غلظت حجمي نانوذرات و دما كه از داده¬هاي آزمايشگاهي نتيجه شده¬اند، در اين پروژه استفاده شده است. نتايج عددي اين پايان¬نامه، ابتدا براي جريان آب و اتيلن گليكول خالص بوسيله مقايسه عدد ناسلت جريان در لوله تخت با روابط موجود در مقالات و داده¬هاي تجربي مقايسه شده است. سپس مدل از نظر تغييرات محيطي تنش برشي و ضريب جابجايي گرما، مورد مطالعه قرار گرفته است كه هر دو ميزان بالايي را در ناحيه صاف ديواره لوله تخت نشان دادند. نتايج عدد ناسلت مدل¬ها در هر دو ديدگاه براي غلظت¬هاي مختلف نانوذرات در هر دو نوع از نانوسيال¬ها در رينولدزهاي يكسان با داده¬هاي تجربي مقايسه شده است. نتايج عدد ناسلت محاسبه شده از ديدگاه دوفازي اختلاف زيادي با نتايج ديدگاه تك فازي نشان دادند در صورتي كه از نظر سيالاتي اختلاف ناچيزي بين دو ديدگاه مشاهده مي¬شود. نتايج ضريب اصطكاك پوسته نشان دادند كه با افزايش غلظت نانوذرات در نانوسيال، افزايش مي¬يابند. از اينرو جريان حجمي مورد نياز براي جابجايي گرماي يكسان كاهش يافته و قدرت پمپاژ كمتري لازم است. كلمات كليدي: نانوسيال، نانوذرات، ديناميك سيالات محاسباتي(CFD)، مشخصات ترموفيزيكي، جابجايي گرما، لوله تخت و ديدگاه دوفازي