۱- با افزایش کسرحجمی، به دلیل افزایش پرانتل، طول ناحیه در حال توسعه حرارتی نیز افزایش مییابد.
۲-با افزایش کسر حجمی نانوسیال، دمای سطح دیواره کانال کاهش مییابد که نشان دهنده افزایش میزان انتقال حرارت توسط نانوذرات است.
۳-در حالت شار ثابت در هر ۳ وجه کانال، در صورت استفاده از نانوذرات اکسیدمس با کسر حجمی ۴%، در مقایسه با نانوذرات اکسیدمس با کسر حجمی ۱% ، عدد ناسلت ناحیه توسعه یافته تنها به میزان ۸/۰ % افزایش یافت.
۴-در حالت شار ثابت در هر ۳ وجه کانال، افزودن نانوذرات اکسیدمس به سیال پایه آب، موجب افزایش ناچیزی در عدد ناسلت ناحیه توسعه یافته می شود. در صورت استفاده از نانوذرات اکسیدمس با کسر حجمی ۴% ، عدد ناسلت تنها به میزان ۲/۱% نسبت به حالت استفاده از آب خالص، افزایش مییابد. در واقع ضریب انتقال حرارت جابجایی به میزان ۷% افزایش داشته است ولی ضریب رسانایی گرمایی نیز به میزان ۷۳/۵% افزایش داشته که در کل، افزایش ناسلت ۲/۱% حاصل شده است.
۵-۵-تاثیر نانوسیال بر میزان افت فشار در طول کانال:
استفاده از نانوسیال موجب افزایش جزئی افت فشار در طول مسیر می شود.به نحوی که در حالت شار ثابت در هر ۳ وجه کانال و با بهره گرفتن از آب خالص، افت فشار در طول مسیر به میزان ۷/۳ پاسکال، در صورت استفاده از نانوذرات اکسیدمس با کسر حجمی ۱% ، افت فشار در طول مسیر به میزان ۲/۴ پاسکال، در صورت استفاده از نانوذرات اکسیدمس با کسر حجمی ۲% ، افت فشار در طول مسیر به میزان ۸/۴ پاسکال و در صورت استفاده از نانوذرات اکسیدمس با کسر حجمی ۴% ، افت فشار در طول مسیر به میزان ۸/۶ پاسکال بدست آمد. کلیه نتایج بدست آمده برای افت فشار حالت شار ثابت در دو وجه و دمای ثابت در وجه کف نیز صادق است.
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
۵-۶-تاثیر نانوسیال بر میزان ماکزیمم سرعت جریان در مقطع توسعه یافته:
ماکزیمم سرعت جریان در کانال با مقطع مثلث متساوی الاضلاع و در ناحیه توسعه یافته در فاصله ۴ میلیمتری از وجه کف کانال روی میدهد و میزان آن همواره ۲ برابر سرعت میانگین ورودی است. با افزایش در میزان کسر حجمی نانوذرات، به دلیل افزایش میزان متوسط سرعت ورودی، مقدار سرعت ماکزیمم افزایش مییابد. بعنوان مثال برای آب خالص مقدار سرعت ماکزیمم برابر ۰۲۲/۰ متر بر ثانیه، نانوسیال با کسر حجمی ۱% برابر ۰۲۳/۰ متر بر ثانیه، نانوسیال با کسر حجمی ۲% برابر ۰۲۴/۰ متر بر ثانیه و نانوسیال با کسر حجمی ۴% برابر ۰۲۸/۰ بدست می آید.
۵-۷-جمع بندی:
از آنجا که در بحث انتقال حرارت افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی میانگین به تنهایی کافی نبوده و عدد ناسلت نیز باید بررسی شود،در این پایان نامه سعی کردیم هر دو پارامتر را در کنار هم بررسی کنیم که به نتایج قابل توجه و قابل تاملی نیز دست پیدا کردیم. استفاده از نانوسیال موجب افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی میانگین شده اما از طرفی به دلیل افزایش ضریب رسانایی توسط نانوذرات، ناسلت میانگین به میزان بسیار کمی افزایش مییابد که دور از انتظار است.
۵-۸-پیشنهادها:
۱-پیشنهاد می شود کار عددی انجام شده، بصورت تجربی نیز انجام و نتایج مقایسه شود.
۲- پیشنهاد می شود این کار عددی با کسرحجمیهای متفاوت و متداول دیگر همچنین کاهش بیشتر قطر نانوذرات انجام شده و تاثیر این پارامترها بر میزان انتقال حرارت بررسی شود.
۳-پیشنهاد می شود مساله در حالت ۱ صفحه شار ثابت و ۲ صفحه دما ثابت انجام و نتایج مقایسه شود. همچنین مساله با تغییر نانوسیال حل شده و نتایج با نانوسیال آب- اکسیدمس مقایسه شود.
۴- پیشنهاد می شود همواره به غیر از گزارش ضریب انتقال حرارت جابجایی، عدد ناسلت نیز گزارش شده و میزان تغییرات هر دو بررسی شود زیرا همخوانی یکسانی بین این دو مشاهده نگردید و میزان افزایش ضریب انتقال حرارت جابجایی بسیار بیشتر از میزان افزایش عدد ناسلت بدست آمد.
مراجع
[۱] A. K. Singh, “Thermal Conductivity of Nanofluids,” Defence Science Journal, vol. 58, no. 5. pp. 600–۶۰۷, ۰۱-Sep-2008.
[۲] J. C. Maxwell, A Treatise on Electricity and Magnetism, 3rd ed. Oxford, UK: Clarendon Press, 1891.
[۳] S. K. Das, S. U. S. Choi, and H. E. Patel, “Heat Transfer in Nanofluids- A Review,” Heat Transf. Eng., vol. 27, pp. 3–۱۹, ۲۰۰۶٫
[۴] Choi, Stephen US, and J. A. Eastman. Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles. No. ANL/MSD/CP–84938; CONF-951135–29. Argonne National Lab., IL (United States), 1995.
[۵] A. Barletta, “Fully developed mixed convection and flow reversal in a vertical rectangular duct with uniform wall heat flux,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 45, no. 3, pp. 641–۶۵۴, ۲۰۰۲٫
[۶] Y. Xuan and Q. Li, “Heat transfer enhancement of nanofluids,” Int. J. Heat Fluid Flow, vol. 21, no. 1, pp. 58–۶۴, ۲۰۰۰٫
[۷] A. Jaworek, “Micro- and nanoparticle production by electrospraying,” Powder Technol., vol. 176, no. 1, pp. 18–۳۵, ۲۰۰۷٫
[۸] I. Bica, “Nanoparticle production by plasma,” Mater. Sci. Eng. B, vol. 68, no. 1, pp. 5–۹, ۱۹۹۹٫
[۹] S. U.-S. Choi, W. Yu, J. R. Hull, Z. G. Zhang, F. E. Lockwood, E. Technology, and T. V. Co., “Nanofluids for vehicle thermal management.,” Jan. 2003.
[۱۰] S. E. B. Maı̈ga, C. T. Nguyen, N. Galanis, and G. Roy, “Heat transfer behaviours of nanofluids in a uniformly heated tube,” Superlattices Microstruct., vol. 35, no. 3–۶, pp. 543–۵۵۷, Mar. 2004.
[۱۱] A.-R. A. Khaled and K. Vafai, “Heat transfer enhancement through control of thermal dispersion effects,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 48, no. 11, pp. 2172–۲۱۸۵, May 2005.
[۱۲] S. Z. Heris, M. N. Esfahany, and G. Etemad, “Numerical Investigation of Nanofluid Laminar Convective Heat Transfer through a Circular Tube,” Numer. Heat Transf. Part A Appl., vol. 52, no. 11, pp. 1043–۱۰۵۸, Sep. 2007.
[۱۳] A. Behzadmehr, M. Saffar-Avval, N. Galanis, Prediction of turbulent forced convection of a nanofluid in . a tube with uniform heat flux using a two phase approach, Int. J. Heat Fluid Flow 28 (2007) 211–۲۱۹٫
[۱۴] Lee SW,ParkSD,KangS,BangIC,KimJH.Investigation of viscosity and thermal conductivity of SiC . nanoflouid for heat transfer applications,International journal of heat and mass Transfer 54 (2011) 433–۸٫
[۱۵] A. Karimipour, M. Afrand, M. Akbari, M.R. Safaei, Simulation of fluid flow and heat transfer in the . einclined enclosure, in: Int. Conf. Fluid Dyn. Thermodyn.(ICFDT 2012). Zurich, Switzerland, (2012).
[۱۶] D. Wen, Y. Ding, Experimental Investigation into convective heat transfer of nanofluids at the entrance . region under laminar flow conditions, International Journal of Heat Mass Transfer 47 (2004) 5181–۵۱۸۸٫
[۱۷] R. Lotfi, Y. Saboohi, and A. M. Rashidi, “Numerical study of forced convective heat transfer of Nanofluids : Comparison of different approaches,” Int. Commun. Heat Mass Transf., vol. 37, pp. 74–۷۸, ۲۰۱۰٫
[۱۸] M. Rostamani, S.F. Hosseinizadeh M. Gorji J.M. Khodadadi, Numerical study of turbulent forced . convection flow of nanofluids in a long horizontal duct considering variable properties, International . communications in Heat and Mass Transfer 37 (2010) 1426–۱۴۳۱
[۱۹] K. Khanafer, K. Vafai, and M. Lightstone, “Buoyancy-driven heat transfer enhancement in a two-dimensional enclosure utilizing nanofluids,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 46, no. 19, pp. 3639–۳۶۵۳, Sep. 2003.
[۲۰] I. C. Bang and G. Heo, “An axiomatic design approach in development of nanofluid coolants,” Appl. Therm. Eng., vol. 29, no. 1, pp. 75–۹۰, Jan. 2009.
[۲۱] M. Shariat, A. Akbarinia, A. Hossein, A. Behzadmehr, and R. Laur, “Numerical study of two phase laminar mixed convection nano fl uid in elliptic ducts,” Appl. Therm. Eng., vol. 31, no. 14–۱۵, pp. 2348–۲۳۵۹, ۲۰۱۱٫
[۲۲] S. Tahir and M. Mital, “Numerical investigation of laminar nanofluid developing flow and heat transfer in a circular channel,” Appl. Therm. Eng., vol. 39, pp. 8–۱۴, Jun. 2012.
[۲۳] W. Peng, B. Minli, L. Jizu, Z. Liang, C. Wenzheng, and L. Guojie, “Comparison of Multidimensional Simulation Models for Nanofluids Flow Characteristics,” Numer. Heat Transf. Part B Fundam., vol. 63, no. 1, pp. 62–۸۳, Jan. 2013.
[۲۴] M. N. Pantzali, a. a. Mouza, and S. V. Paras, “Investigating the efficacy of nanofluids as coolants in plate heat exchangers (PHE),” Chem. Eng. Sci., vol. 64, no. 14, pp. 3290–۳۳۰۰, Jul. 2009.
[۲۵] T. L. Bergman, “Effect of reduced specific heats of nanofluids on single phase, laminar internal forced convection,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 52, no. 5–۶, pp. 1240–۱۲۴۴, Feb. 2009.
[۲۶] W. Duangthongsuk and S. Wongwises, “Heat transfer enhancement and pressure drop characteristics of TiO2–water nanofluid in a double-tube counter flow heat exchanger,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 52, no. 7–۸, pp. 2059–۲۰۶۷, Mar. 2009.
[۲۷] C. T. Nguyen, G. Roy, C. Gauthier, and N. Galanis, “Heat transfer enhancement using Al2O3–water nanofluid for an electronic liquid cooling system,” Appl. Therm. Eng., vol. 27, no. 8–۹, pp. 1501–۱۵۰۶, Jun. 2007.
[۲۸] Andrew D. Sommers, Kirk L. Yerkes, Augusta R. Runyon, A Study of the thermal-hydrodynamic performance and system-level effects of aluminum oxide-propanol nanofluid, IHC14-22931
[۲۹] A. D. Sommers and K. L. Yerkes, “Experimental investigation into the convective heat transfer and system-level effects of Al2O3-propanol nanofluid,” J. Nanoparticle Res., vol. 12, no. 3, pp. 1003–۱۰۱۴, May 2009.
[۳۰] S. Zeinali Heris, S.Gh. Etemad, M. Nasr Esfahany, Experimental investigation of oxide nanofluid laminar flow convective heat transfer, International communications in Heat and Mass Transfer 33 (2006). 529–۵۳۵٫
[۳۱] S. Zeinali Heris, M. Nasr Esfahany, S.Gh. Etemad, Experimental investigation of convective heat transfer . of Al2O3/water nanofluid in circular tube,International journal of Heat Fluid Flow 28 (2007) 203–۲۱۰
[۳۲] S . Zeinali heris,Z. Edalati, H. Noei, Experimental investigation of Al2O3/water nanofluid through equilateral duct with constant wall heat flux in laminar flow,Heat transfer engineering, Volume(35), No(13),Year(2014-6),Pages(321-334).
[۳۳] Saeid Vafaei, Dongsheng Wen Convective Heat Transfer Of Alumina Nanofluid in a Microchannel, IHTC14-22206
[۳۴] L. G. Asirvatham, N. Vishal, S. K. Gangatharan, and D. M. Lal, “Experimental Study on Forced Convective Heat Transfer with Low Volume Fraction of CuO/Water Nanofluid,” Energies, vol. 2, no. 1, pp. 97–۱۱۰, Mar. 2009.
[۳۵] D. Kim, Y. Kwon, Y. Cho, C. Li, S. Cheong, Y. Hwang, J. Lee, D. Hong, and S. Moon, “Convective heat transfer characteristics of nanofluids under laminar and turbulent flow conditions,” Curr. Appl. Phys., vol. 9, no. 2, pp. e119–e123, Mar. 2009.
[۳۶] W. Y. Lai, P. E. Phelan, S. Vinod, and R. Prasher, “Convective heat transfer for water-based alumina nanofluids in a single 1.02-mm tube,” in ۲۰۰۸ ۱۱th Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems, 2008, pp. 970–۹۷۸٫
[۳۷] S.M. Fotukian, M. Nasr Esfahany, Experimental study of turbulent convective heat transfer and . Pressure drop of dilute CuO/water nanofluid inside a circular tube, International Communications in . Heat and Mass Transfer 37 (2010) 214–۲۱۹٫
