بررسی تجربی اثر نانو سیال آب / al2o3 بر ضریب انتقال حرارت در یک لوله عمودی

پایان نامه
چکیده

افزایش انتقال حرارت همیشه یکی از مسائل مهم و مورد بحث در صنعت بوده است. این افزایش در بسیاری از پدیده های انتقال حرارتی مثل تراشه های الکترونیکی، سیستم های لیزری، نیروگاههای تولید برق، فضاپیماها، سیستم های تهویه مطبوع، ریخته گری و سایر تجهیزات صنعتی کاربرد دارد. جریان سیالات در سرمایش یا گرمایش نقش بسیار مهمی در زمینه تبادل گرما ایفا می کند. در دهه های اخیر با پیشرفت تکنولوژی روش های جدید و موثرتری مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از این روش ها استفاده از ذرات فلزی یا اکسیدهای فلزی است که دارای خواص حرارتی بسیار خوبی می باشند. می توان با اضافه نمودن این ذرات جامد به سیالات، خواص انتقال حرارتی آنها را بهبود داد. در این پایان نامه ضریب انتقال حرات جابجایی و افت فشار، با افزودن نانو ذرات اکسید آلومینیوم با قطر متوسط 20 نانو متر در سیال پایه آب مقطر در یک لوله عمودی با شار غیر یکنواخت (شار کسینوسی) بررسی گردید. از انجا که کار فراتر از مقیاس آزمایشگاهی انجام میگردید و تقریبا در یک مقیاس نیمه صنعتی بود و به دلیل بزرگ بودن حجم آب، که تقریبا نزدیک به 30 لیتر بود نانو سیال در 4 غلظت حجمی 0.25%، 5/0%، 1% و 5/1% تهیه گردید. آزمایشات در محدوده رینولدز 500 تا 2100، در محدوده دمایی 15 تا 40 و در فشار 1 تا 10 بار انجام گرفت. مشخص گردید که با افزایش ذرات نانو به سیال پایه، ضریب انتقال حرارت بهبود می یابد که این بهبودی با افزایش غلظت و عدد رینولدز چشمگیر تر است. بطوریکه بیشترین میزان ضریب انتقال حرارت در غلظت 5/1% و رینولدز 2079 به میزان 5/19% بود. اثر دما بر انتقال حرارت نانو سیال بررسی گردید و مشخص شد که افزایش دما باعث بهبودی انتقال حرارت می گردد که دلیل آن افزایش توربالانسی سیستم و افزایش حرکت براونی نانو سیال با افزایش دمای نانو سیال است. اثر فشار بر ضریب انتقال حرارت بررسی گردید و مشخص شد که تغییرات فشار نانو سیال، تغییر محسوسی در ضریب انتقال حرارت ایجاد نمی کند. افت فشار ناشی از افزودن نانو ذرات بر سیال پایه بررسی گردید که مشخص شد افت فشار نانو سیال نسبت به سیال پایه بیشتر است و این افت فشار با افزایش غلظت حجمی و عدد رینولدز بیشتر می شود.

منابع مشابه

بررسی تجربی و آشکارسازی انتقال حرارت جریان جوشش در لوله عمودی حاوی ماده متخلخل فلزی

در مطالعه حاضر به بررسی تجربی انتقال حرارت جوشش در یک لوله عمودی مسی با قطر داخلی 16 میلی‌متر تحت شرایط شار‌ حرارتی ثابت و در فشار اتمسفریک با سیال کاری آب پرداخته شده است. برای اعتبار‌سنجی نتایج و کسب اطمینان از صحت عملکرد سنسور‌ها و بستر آزمایشگاهی ابتدا در حالت تک‌‌‌فاز چندین آزمایش انجام و نتایج آن با روابط موجود برای انتقال حرارت تک‌فاز مقایسه گردید، که نشان دهنده صحت عملکرد بستر آزمایشگاه...

متن کامل

بررسی تجربی ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری نانوسیال آلومینیم اکسید در یک لوله‌ی عمودی با شار حرارتی غیریکنواخت (سینوسی)

مطالعه‌ی آزمایشگاهی ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی نانوسیال 3O2Al/ آب در یک لوله‌ی حلقوی عمودی با شار حرارتی غیریکنواخت (سینوسی) در ناحیه‌ی در حال توسعه‌ی جریان با قطر متوسط 20 نانومتر انجام شد. هدف اولیه‌ی این پژوهش بررسی دمای سطح لوله‌ی داخلی (منبع گرمایی) بود. مشخص شد دما در نقطه‌ای بالاتر از وسط میله برای دماهای ورودی مختلف بیشینه می‌شود و دمای سطح میله برای نانوسیال کم‌تر از سیال پایه بود هر ...

متن کامل

مطالعه‌ی تجربی تأثیر تخت‌کردن لوله بر ضریب انتقال حرارت در جوشش جابه‌جاییِ داخل لوله‌ی میکروفین‌دار

در مطالعه‌ی حاضر، ضمن بررسیِ مسئله‌ی جوشش اجباری مبرد a۱۳۴R- داخل لوله‌های افقی میکروفین‌دارِ تخت، اثرات ناشی از تخت‌کردن مقطع بر انتقال حرارت بررسی شده است. دستگاه آزمایش، یک سیستم کامل تبرید تراکمی بخار مجهز به کلیه‌ی وسایل اندازه‌گیری مورد نیاز است. در این راستا، لوله‌هایٓمیکروفین‌دارِ گِرد با قطر خارجی ۹٫۵۲ میلی‌متر به چهار میزان متفاوت، با ارتفاع داخلی۶٫۶، ۵٫۵، ۳٫۸ و ۲٫۸ میلی‌متر تخت شده‌اند. د...

متن کامل

مطالعه آزمایشگاهی ضریب انتقال حرارت جابجایی در نانو سیال اکسید منیزیم – آب در مبدل حرارتی صفحه ‌ای

تحقیق حاضر با هدف بررسی ضزیب انتقال حرارت جابجایی نانوسیالات حاوی نانوذرات اکسید منیزیم در سیال پایه آب در مبدل صفحه ای، انجام شده است. آزمایشات در کسر حجمی های (0/005، 0/01، 0/015 و0/02) انجام شده است. نانوذره ای که در این تحقیق استفاده کرده ایم دارای قطر 20 نانومتر می باشد. همچنین نتایج نشان می دهد که با افزایش کسر حجمی نانوسیال، ضریب انتقال حرارت جابجایی و در نتیجه انتقال حرارت نیز افزایش پی...

متن کامل

بررسی تجربی انتقال حرارت جابجایی اجباری نانوسیال در لوله انحنادار

در این مقاله انتقال حرارت جابجایی اجباری آب و نانو‌سیال آب – آلومینا در لوله های خمیده دما ثابت در محدوده دین 98/81 تا 29/749 بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مطالعات انجام‌شده، انتقال حرارت جابجایی اجباری نانو‌سیال در لوله‌های خمیده با نسبت انحناهای مختلف و با دمای سطح ثابت بطور کامل بررسی نشده و مطالعات عمیق‌تری در این خصوص نیاز است. در این آزمایش آب و نانو‌سیال آب – آلومینا ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز - دانشکده مهندسی مکانیک

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023