پایان نامه مطالعه آزمایشگاهی اثرات دما و کسرحجمی نانوذرات بر لزجت دینامیکی و ضریب هدایت گرمایی نان

فهرست مطالب.. ا
فهرست جداول ..ح
فهرست نمودارها ..ط
فهرست اشکال .. ی
چکیده .ص
فصل اول: معرفی
۱-۱ تاریخچه فناوری نانو ۲
۱-۲ تصویری از نانو متر  ..4
۱-۳ اهمیت مقیاس نانو  ۴
۱-۴ تعرف فناوری نانو  ۵
۱-۵ روش های رایج در افزایش انتقال حرارت . ۵
۱-۵-۱ روش های فعال .. ۶
۱-۵-۱-۱ ابزار مکانیکی . ۶
۱-۵-۱-۲ ارتعاش سطوح .. ۶
۱-۵-۱-۳  ارتعاش سیال یا جریان طپشی . ۶
۱-۵-۱-۴ میدان الکترواستاتیکی (مستقیم یا متناوب) . ۷
۱-۵-۱-۵ تزریق  ۷
۱-۵-۱-۶ مکش  ۷
۱-۵-۲ روش های غیر فعال .. ۷
۱-۵-۲-۱ پره ها (سطوح گسترده) . ۷
۱-۵-۲-۲ میکرو کانال ها .. ۸
۱-۵-۲-۳ افزایش انتقال حرارت گردابه ای  ۸
فهرست مطالب
عنوان                                                             صفحه
۱-۵-۲-۴ تغییر خاصیت رئولوژیکی سیال .. ۸
۱-۵-۲-۵ پوشش دهی و پرداخت سطح . ۸
۱-۵-۲-۶ ایجاد زبری سطحی .. ۹
۱-۵-۲-۷ استفاده از وسایل چرخاننده جریان  ۹
۱-۵-۲-۸ ایجاد انقطاع و شکستگی در جریان .. ۹
۱-۵-۲-۹ آشوبناک کردن جریان . ۹
۱-۵-۲-۱۰ لوله های مارپیچی . ۹
۱-۵-۲-۱۱ افزودن ذرات جامد به مایع .. ۱۰
۱-۶ مزایای استفاده از نانو ذرات .. ۱۰

فصل دوم: نانو سیال و تعیین خواص آن
مقدمه .. ۱۲
۲-۱ روند رو به رشد تحقیقات در زمینه نانو سیال .. ۱۳
۲-۲ ضرورت وجود و روند پیدایش نانو سیالات .. ۱۵
۲-۲-۱ تهیه نانو سیالات .. ۱۷
۲-۲-۲ روش های ساخت نانو سیال . ۱۷
۲-۳ پایداری نانو ذرات در نانو سیالات .. ۲۰
۲-۳-۱ اهمیت پایداری نانو سیال .. ۲۰
۲-۳-۲ اضافه کردن فعال کننده یا مواد فعال در سطح . ۲۰
۲-۳-۳ کنترل PH .. 21
۲-۳-۴ ارتعاشات فراصوت . ۲۲
۲-۴ کاربردهای نانو سیال  ۲۲

فهرست مطالب
عنوان                                                               صفحه
۲-۴-۱ صنعت حمل و نقل .. ۲۳
۲-۴-۲ نانو سیال در سیستم خنک کاری  ۲۳
۲-۴-۳ نانو سیال در سوخت .. ۲۴
۲-۴-۴ نانو سیال در سیستم ترمز  ۲۴
۲-۴-۵ نانو سیال در سیستم روغن کاری  ۲۵
۲-۴-۶ خنک کاری صنعتی .. ۲۵
۲-۴-۷ رآکتورهای اتمی  ۲۶
۲-۴-۸ استخراج انرژی زمین گرمایی و دیگر منابع انرژی . ۲۶
۲-۴-۹ خنک کاری قطعات الکترونیکی .. ۲۷
۲-۴-۱۰ زمینه های نظامی  ۲۷
۲-۴-۱۱ کاربردهای فضایی .. ۲۸
۲-۴-۱۲ پزشکی . ۲۸
۲-۴-۱۲-۱ تحویل دارو .. ۲۸
۲-۴-۱۲-۲ درمان سرطان  ۲۹
۲-۵ پارامترهای تأثیرگذار بر ضریب هدایت گرمایی .. ۳۰
۲-۵-۱ کسرحجمی .. ۳۰
۲-۵-۲ جنس نانو ذرات .. ۳۱
۲-۵-۳ نوع سیال . ۳۲
۲-۵-۴ اندازه نانو ذرات  ۳۲
۲-۵-۵ شکل نانو ذرات  ۳۳
۲-۵-۶ دما . ۳۴
۲-۵-۷ مقدار PH  34
۲-۵-۸ حرکت براونی .. ۳۵
فهرست مطالب
عنوان                                                  صفحه
۲-۵-۹ خوشه ای شدن . ۳۶
۲-۵-۱۰ لایه ای شدن در اطراف نانو ذره . ۳۷
۲-۶ دیگر مکانیزم های مؤثر بر انتقال حرارت . ۳۸
۲-۶-۱ ترموفورسیس  ۳۸
۲-۶-۲ دیفیوژنوفرسیس .. ۳۸
۲-۷ تعیین خواص نانو سیال  ۳۸
۲-۷-۱ چگالی . ۳۹
۲-۷-۲ ظرفیت گرمایی ویژه .. ۳۹
۲-۷-۳ ضریب انبساط حرارتی .. ۴۰
۲-۷-۴ ضریب هدایت گرمایی . ۴۰
۲-۷-۵ مدل های مبتنی بر حرکت براونی . ۴۱
۲-۷-۵-۱ مدل های مبتنی بر خوشه ای شدن نانو ذرات . ۴۶
۲-۷-۵-۲ مدل های مبتنی بر لایه ای شدن سیال  ۴۸
۲-۷-۵-۳ دیگر مدل ها  ۴۹
۲-۸ لزجت دینامیکی  ۵۰
۲-۸-۱ لزجت دینامیکی .. ۵۱
۲-۸-۲ پارامترهای تأثیر گذار بر لزجت . ۵۷
۲-۸-۲-۱ اثر دما . ۵۷
۲-۸-۲-۲ اثر کسر حجمی . ۵۸
۲-۸-۲-۳ اثر اندازه ذره  ۶۱
۲-۸-۳ بررسی های تحلیلی لزجت .. ۶۲
۲-۸-۴ بررسی های تجربی لزجت .. ۶۳

فهرست مطالب
عنوان                                                  صفحه

فصل سوم: روش های اندازه گیری خواص ترموفیزیکی (لزجت و ضریب هدایت گرمایی)
۳-۱ مقدمه . ۶۶
۳-۲ لزجت  ۶۶
۳-۲-۱ لزجت دینامیکی .. ۶۶
۳-۲-۲ لزجت سینماتیک  ۶۷
۳-۳ اهمیت اندازه گیری لزجت  ۶۷
۳-۴ معرفی انواع لزجت سنج  و کاربرد هر نوع از آن . ۶۷
۳-۴-۱ لزجت سنج های آزمایشگاهی  ۶۷
۳-۴-۱-۱ لزجت سنج های U شکل  ۶۷
۳-۴-۱-۲ لزجت سنج های سقوطی  ۶۸
۳-۴-۱-۳ لزجت سنج های لرزشی . ۶۸
۳-۴-۱-۴ لزجت سنج های دورانی . ۶۹
۳-۴-۱-۵ لزجت سنج های استابینگر .. ۶۹
۳-۵ شرح آزمایش، اندازه گیری لزجت در این پایان نامه . ۶۹
۳-۵-۱ مشخصات دستگاه بروکفیلد  ۷۲
۳-۶ ضریب هدایت گرمایی .. ۷۳
۳-۶-۱ روش سیم داغ گذرا  ۷۴
۳-۶-۲ روش صفحات موازی پایا  ۷۵
۳-۶-۳ روش تحلیلگر حرارت ثابت .. ۷۵
۳-۶-۴ روش استوانه های هم مرکز  ۷۶
۳-۶-۵ روش نوسانی دما ..۷۷

فهرست مطالب
عنوان                                                  صفحه
۳-۶-۶ روش مقایسه حرارتی . ۷۷
۳-۶-۷ روش امگا ۳ .. ۷۸
۳-۷ روش اندازه گیری ضریب هدایت گرمایی در این تحقیق  ۷۸
۳-۷-۱ مشخصات دستگاه KD2-Pro  79
۳-۷-۱-۱ قابلیت های دستگاه .. ۷۹
۳-۷-۱-۲ محدوده اندازه گیری  ۷۹
۳-۷-۱-۳ دقت اندازه گیری .. ۷۹
۳-۸ دیگر دستگاه های استفاده شده در این آزمایش .. ۸۰
۳-۸-۱ دستگاه PH متر .. ۸۰
۳-۸-۱-۱ مشخصات دستگاه . ۸۰
۳-۸-۲ دستگاه همزن (استیرر) .. ۸۱
۳-۸-۳ دستگاه ترازوی دیجیتال آزمایشگاهی  ۸۱

فصل چهارم: تحلیل و بررسی دستاوردهای آزمایش
مقدمه .. ۸۲
۴-۱ اندازه گیری ضریب هدایت گرمایی . ۸۲
۴-۱-۱ اثر دما بر ضریب هدایت گرمایی نانو سیال  ۸۲
۴-۱-۲ اثر کسر حجمی بر ضریب هدایت گرمایی  ۸۸
۴-۱-۳ مقایسه ضریب هدایت گرمایی نسبی بر حسب کسر حجمی با فرمولاسیون مختلف .. ۱۰۳
۴-۱-۴ ارائه روابط ریاضی برای ضریب هدایت حرارت نسبی .. ۱۰۷
۴-۲ لزجت دینامیکی . ۱۱۰
۴-۲-۱ اثر دما بر لزجت دینامیکی . ۱۱۰
۴-۲-۲ اثر کسر حجمی بر لزجت دینامیکی .. ۱۱۴
فهرست مطالب
عنوان                                                  صفحه
۴-۳ لزجت نسبی نانو سیال  ۱۱۸
۴-۳-۱ اثر کسر حجمی بر افزایش لزجت نسبی  ۱۲۳
۴-۳-۲ مقایسه نتایج تجربی اثر کسر حجمی بر لزجت نسبی با فرمولاسیون مختلف . ۱۲۷
۴-۳-۳ ارائه روابط ریاضی برای لزجت نسبی .. ۱۳۵
۴-۴ ارائه نتایج حاصل از آزمایش در قالب جدول۱۳۷

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات
۵-۱ جمع بندی ..۱۴۰
۵-۲ پیشنهادات ..۱۴۱
منابع۱۴۲