دانشگاه آزاد اسلامی
واحد خمینیشهر
دانشکده مکانیک
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسیارشدM.Sc
مهندسی مکانیک ـ گرایش تبدیل انرژی
بررسی انتقال حرارت جابجایی اجباری در حالت جریان آرام نانوسیال در کانال با مقطع مثلثی با دو ضلع شارثابت و یک ضلع دماثابت
استاد راهنما:
دکتر بابک مهماندوست
نگارش:
امیر آقانجفی
تابستان ۱۳۹۳
دانشگاه آزاد اسلامی
واحد خمینیشهر
دانشکده مکانیک
پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسیارشدM.SC
مهندسی مکانیک-گرایش تبدیل انرژی
عنوان:
بررسی انتقال حرارت جابجایی اجباری در حالت جریان آرام نانوسیال در کانال با مقطع مثلثی با دو ضلع شارثابت و یک ضلع دماثابت
نگارش:
امیر آقانجفی
تابستان ۱۳۹۳
در تاریخ۱۰/۶/۱۳۹۳ توسط کمیته تخصصی زیر مورد بررسی و تصویب نهایی قرار گرفت.
۱-استاد راهنمای پایان نامه دکتر بابک مهماندوست
۲-استاد داور داخلی دکتر علیرضا شاطری نجفآبادی
۳-استاد داور خارجی دکتر آرش کریمیپور
۴-مدیر تحصیلات تکمیلی گروه مکانیک دکتر بابک مهماندوست
کلیه حقوق مادی مرتبط بر نتایج
مطالعات ابتکارات و نوآوریها ی ناشی از
تحقیق موضوع این پایان نامه متعلق به
دانشگاه آزاد اسلامی واحد خمینیشهر
است.
“تعهدنامه اصالت رساله یا پایان نامه”
اینجانب محمدامیر آقانجفی دانش آموخته مقطع کارشناسی ارشد ناپیوسته در رشته مهندسی مکانیک که در تاریخ ۱۰/۶/۱۳۹۳ از پایان نامه خود تحت عنوان:
بررسی انتقال حرارت جابجایی اجباری در حالت جریان آرام نانوسیال در کانال با مقطع مثلثی با دو ضلع شارثابت و یک ضلع دماثابت
با کسب نمره دفاع نموده ام بدین وسیله متعهد میشوم :
۱-این پایان نامه حاصل تحقیق و پژوهش انجام شده توسط اینجانب بوده و در مواردی که از دستاوردها و پژوهش های دیگران استفاده نموده ام مطابق ضوابط و رویه موجود نام منبع مورد استفاده و سایر مشخصات آن را در فهرست مربوطه ذکر و درج کرده ام.
۲-این پایان نامه قبلاً برای دریافت هیچ مدرک تحصیلی(هم سطح، پایین یر یا بالاتر) در سایر دانشگاه ها و موسسات آموزش عالی ارائه نشده است.
۳-چنانچه بعد از فراغت تحصیل، قصد هرگونه بهره برداری اعم از چاپ کتاب، ثبت اختراع و…از این پایان نامه را داشته باشم، از حوزه معاونت پژوهشی واحد مجوزهای لازم را اخذ نمایم.
۴-چنانچه در هر مقطع زمانی خلاف موارد ذکرشده ثابت شود، عواقب ناشی از آن را می پذیرم و واحد دانشگاهی مجاز است با اینجانب مطابق ضوابط و مقررات رفتار نموده و در صورت ابطال مدرک تحصیلی ام هیچ گونه ادعایی نخواهم داشت.
امیر آقانجفی
۱۰/۶/۱۳۹۳
تشکر و قدردانی:
با تشکر و قدردانی از پدر و مادر عزیزم،راهنماییهای استاد راهنمای گرامی جناب دکتر مهماندوست و دوست صبورم جناب مهندس مهدی مصلحی که در این راه کمکهای بسیار زیادی به اینجانب کرده و با آرزوی بهترینها برای این عزیزان.
چکیده:
در تکنولوژی نانو اولین اثر کاهش اندازه ذرات، افزایش سطح است. افزایش نسبت سطح به حجم نانوذرات باعث می شود که اتم های واقع در سطح، اثر بسیار بیشتری نسبت به اتم های درون حجم ذرات، بر خواص فیزیکی ذرات داشته باشند. همچنین ترکیب نانوذرات با سیال، بواسطه حرکت براونی نانوذرات و اثر خوشهای آنها، موجب افزایش ضریب هدایت گرمایی و ضریب انتقال حرارت جابجایی سیال می شود. 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. نتایج بدست آمده حاصل پردازش های نرم افزار ANSYS-CFX است. این نرم افزار در میان نرم افزارهای موجود از دقت بالایی برخوردار میباشد. مساله بررسی انتقال حرارت در کانال با مقطع مثلث متساویالاضلاع ، قطر هیدرولیکی ۸ میلیمتر، طول ۱ متر در حالت تکفاز در ۲ قطر ۲۰ و۸۰ نانومتری و کسرحجمی ۱، ۲ و ۴ درصد در حالت شار و دمای ثابت در سطح حل شده است. رژیم جریان آرام و عدد رینولدز بر اساس نانوسیال تعریف و در تمامی حالات برابر ۱۰۰ در نظر گرفته شده است. با کاهش قطر ذرات استفاده‌شده میزان ضریب انتقال حرارت جابجایی میانگین افزایش یافته ولی در مواردی عدد ناسلت کاهش یافته که دلیل آن افزایش ضریب رسانایی با کاهش قطر ذرات است. میزان تاثیر کسرحجمی بر ماکزیمم سرعت در مقطع و افت فشار نیز بررسی شده است. با افزایش قطر نانوذرات به بیش از ۱۰۰ نانومتر، رفتار نانوسیال به سمت عدم یکنواختی پیش میرود و برای بدست آوردن جوابهای دقیق لازم است که از معادلات و روابط مربوط به حالت ۲فازی استفاده شود.
واژههای کلیدی: عدد رینولدز-عدد ناسلت-ضریب انتقال حرارت جابجایی-افت فشار-کسرحجمی
فهرست مطالب
فصل۱:مقدمه
۱-۱-مقدمه…………………………………………………………………………………………………۲
۱-۲-کاربردهای نانوسیال………………………………………………………………………………..۵
