مطالعه رفتار نانوسیال ها در یک حفره مستطیلی شکل جهت بالا بردن ضریب انتقال حرارت

یک نانوسیال ترکیب نانوذرات در سیال پایه می باشد. نانوسیال ها به دلیل ضریب رسانایی گرمایی بالایشان جزء سیالات مورد استفاده برای راندمان بیشتر انتقال حرارت می باشند. در حال حاضر اختلافات قابل ملاحظه ای برای ضریب رسانایی گرمایی آن ها در مقالات وجود دارد. از طرفی مکانیزم های افزایش رسانایی گرمایی نانوسیال ها به طور کامل درک نشده است. در قسمت اول این مطالعه مرور مفصلی بر روی مطالعات انجام شده بر روی رسانایی گرمایی نانوسیال ها انجام شده است. مطالعات تجربی در زمینه تأثیر برخی پارامترهای از قبیل کسر حجمی، اندازه نانوذرات و دما بر روی رسانایی گرمایی نانوسیال ها بیان شده است. مکانیزم های پیشنهاد شده برای توضیح چگونگی افزایش ضریب رسانایی نانوسیال ها جمع بندی شده و مدل های مربوطه ذکر شده است. پیش بینی های برخی از مدل ها با نتایج تجربی مقایسه و اختلافات مشخص شده است. مطالعه بر روی انتقال حرارت جابجایی آزاد جهت کاربردهای عملی نانوسیال ها در وسایل انتقال حرارتی دارای اهمیت بالایی می باشد. مطالعات اخیر نشان داده اند که علت بهبود انتقال حرارت نانوسیال ها تنها در اثر افزایش ضریب رسانایی گرمایی آن ها نمی باشد. پراکندگی حرارتی نیز به عنوان عامل بهبود انتقال حرارت به دلیل حرکت تصادفی نانوذرات در سیال بیان شده است. در قسمت دوم این مطالعه جهت ارزیابی مدل پراکندگی حرارتی موجود در مقالات، جابجایی آزاد نانوسیال ها آب-اکسید آلومینیوم ، آب-مس و آب-تری اکسید تیتانیوم درون حفره مستطیل شکل با مرزهای عمودی هم دما و مرزهای افقی عایق به صورت عددی بررسی شده است. مدل عددی از طریق مقایسه با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی شده و مطابقت قابل قبولی مشاهده شده است. نتایج نشان می دهد که نانوسیال آب- مس نسبت به نانوسیال های بررسی شده دارای انتقال حرارت بهتری می باشد. همچنین با افزایش کسر حجمی نانوذرات انتقال حرارت بهبود می یابد.