نام پژوهشگر: محسن علاییان

بررسی تجربی انتقال حرارت نانو سیال در لوله یو شکل موجی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مکانیک 1390
  محسن علاییان   محمدعلی اخوان بهابادی

در این پایان نامه، افزایش انتقال حرارت و افت فشار در اثر افزودن نانولوله کربنی چند دیواره به روغن انتقال حرارت ، به صورت تجربی در شرایط دما ثابت مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها برای جریان روغن انتقال حرارت و نانوسیالات مختلف درون انوع لوله u شکل موجی با چهار نسبت شعاع انحناء بی بعد (2r/d=2.375,4.062,7.187,9.25)، انجام گرفت. برای رسیدن به شرایط دما ثابت تمام لوله u شکل موجی در فضای بالای تانک که حاوی بخار اشباع می باشد قرار گرفتند. روغن انتقال حرارت ht-b به همراه سه نانوسیال روغن انتقال حرارت-mwcnt با غلظت?های جرمی 1/0، 2/0 و 4/0 درصد به عنوان سیالات کاری در نظر گرفته شدند. خصوصیات ترموفیزیکی این سیالات شامل چگالی، ضریب هدایت حرارتی، ویسکوزیته و گرمای ویژه به صورت آزمایشگاهی اندازه?گیری شد و بر اساس این داده ها روابطی برای محاسبه خصوصیات نانوسیال ارائه گردید. نتایج آزمایش?ها نشان داد که افزودن نانوذرات باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی و ویسکوزیته روغن پایه شده و گرمای ویژه آن را کاهش می دهد. در بخش انتقال حرارت جابجایی مشاهده شد که برای لوله u شکل موجی ، با کاهش نسبت شعاع بی بعد، ضریب انتقال حرارت افزایش می?یابد چنانکه در غلظت جرمی 4/0% بیشترین افزایش را به میزان 42% برای نسبت شعاع انحنای بی بعد375/2 مشاهده کردیم. همچنین مشاهده شد که افزودن مقدار کمی نانولوله کربنی به روغن انتقال حرارت به طور قابل توجهی ضریب انتقال حرارت را می افزاید در نسبت شعاع انحنای بی بعد 375/2، بیشترین درصد افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی برای نانوسیال 4/0 درصد جرمی نسبت به سیال پایه 51% می باشد. اثر تعداد خم های u شکل نیز مورد آزمایش قرار گرفت و اثر افزایشی آن بر انتقال حرارت بطور متوسط 41% در محدوده رینولدز اندازه گیری شده مشاهده شد. در بخش افت فشار نیز مشاهده شد که برای لوله?u شکل موجی، با افزودن نانوذرات به سیال پایه، میزان افت فشار جریان افزایش پیدا می?کند به طوری که بیشترین درصد افزایش افت فشار مربوط به غلظت جرمی 4/0% و در نسبت شعاع انحنای بی بعد 375/2چیزی حدود 180% مشاهده شد. این پدیده همچنین با کاهش نسبت شعاع انحنای بی بعد و افزایش تعداد خم های u شکل مشاهده شد.