بررسی انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال برپایه روغن توربوکمپرسور
Abstract
در این پایان نامه انتقال حرارت جابجایی آزاد نانوسیال بر پایه روغن توربوکمپرسور به صورت آزمایشگاهی در یک دریچه مربعی شیب دار، با زاویه شیب 0 ، 45 و 90 درجه در ابعاد طول × عرض× ارتفاع، 10 × 10 × 10 بررسی شده است. نانوذرات مورد استفاده، اکسید مس، 60 نانومتر، دی اکسید تیتانیوم، 20 نانومتر و اکسید آاومینیوم، 20 نانومتر می باشد. نانوسیال های مورد نیاز در غلظت های 8/0، 5/0 و 2/0 درصد وزنی با پراکندن نانوذرات در روغن توربین 32، که از شرکت نفت بهران تهیه شده است، به وسیله دستگاه التراسونیک با توان 550 وات به صورت دو مرحله ای تهیه شده اند. سیستم آزمایشگاهی مورد استفاده، یک دریچه مربعی است، به طوریکه یکی از دیواره ها توسط جریان آب شهری در دمای ثابت سرد نگه داشته شده و دیواره مقابل آن توسط یک منبع حرارتی گرم می شود. دیوارهای سرد و گرم از جنس مس با ضخامت 2 میلی متر و بقیه دیواره ها از جنس فولاد با ضخامت 2 میلی متر می باشند. به منظور کاهش دادن افت حرارت از دیواره ها، کلیه دیواره ها توسط پتوی سرامیکی با ضخامت 50 میلی متر عایق شده است. نتایج به صورت تغییرات عدد ناسلت بر حسب عدد ریلی گزارش شده است. افزودن نانوذره به روغن، برای همه نانوسیال ها، باعث کاهش انتقال حرارت جابجایی آزاد شده است همچنین در نانوسیال های روغن/اکسید مس و روغن/اکسید آلومینیوم با افزایش غلظت نانوذره انتقال حرارت افزایش می یابد. ولی در مورد نانوسیال های روغن/ دی اکسید تیتانیوم افزایش غلظت نانوذرات باعث کاهش انتقال حرارت می شود. همچنین برای همه نانوسیال ها، افزایش شیب از 0 درجه، دیواره های سرد و گرم افقی، تا 90 درجه، دیواره های سرد و گرم عمودی، با عث افزایش انتقال حرارت جابجایی آزاد می شود. این مسئله در مورد سیال پایه برعکس می باشد، به طوریکه با افزایش شیب، انتقال حرارت کاهش می یابد.