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

          بهرام محمدپور 
            بازدید : 214
          
           نظرات (0)
        

پایان نامه مطالعه آزمایشگاهی اثرات دما و کسرحجمی نانوذرات بر لزجت دینامیکی و ضریب هدایت گرمایی نانوسیال آب- اکسید آهن

نوع فایل: word (قابل ویرایش)

تعداد صفحات : 50 صفحه

چکیده
در سال های اخیر، مطالعات بر روی رفتار رئولوژیکی و انتقال حرارتی نانو سیالات به شدت رشد کرده و نتایج حاصل، پیشرفت های چشمگیری در این زمینه را حکایت می کند. در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی تأثیر پارامترهای کسر حجمی و دما بر ضریب هدایت گرمایی، لزجت دینامیکی نانو سیال جدید و پرکاربرد اکسید آهن – آب دیونیزه پرداخته می شود.
بیشتر سیال ها ضریب هدایت گرمایی پایینی نسبت به جامدات دارند؛ لذا افزودن ذرات جامد، ضریب هدایت گرمایی را بالا می برد. از طرفی با افزودن این ذرات لزجت دینامیکی نانو سیال نیز افزایش می یابد که به دنبال آن توان بالای پمپ و مصرف انرژی را به دنبال داریم. نانو ذرات به دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بالا (SSA) دارای خصوصیات متفاوتی نسبت به حالت معمولی خود هستند و ضریب هدایت گرمایی متفاوتی دارند. در این پژوهش نانو ذرات کروی اکسید آهن در شکل کروی و با قطر ۳۰-۲۰ نانومتر که به روش دو مرحله ای و با استفاده از ماده فعال کننده سطحی PVP در آب دیونیزه به حالت تعلیق درآمده اند. همچنین از لرزاننده ای مافوق صوت جهت شکستن خوشه ها و جلوگیری از تجمع ذرات برای تعلیق بهتر استفاده شده است. نانوسیال با غلظت های حجمی ۱/۰، ۲/۰، ۴/۰، ۱، ۲، ۳ درصد حجمی برای بررسی تأثیر کسر حجمی بر ضریب هدایت گرمایی و لزجت دینامیکی آماده شد. همچنین برای بررسی اثر دما، دما را به محدوده های ۲۰، ۲۵، ۳۵، ۴۵، ۵۵ درجه سانتی گراد محدودکردیم. برای اندازه گیری ضریب هدایت گرمایی که از روش سیم داغ گذرا با استفاده از دستگاه KD2-Pro و پراب KS1 عمل کردیم. برای اندازه گیری لزجت دینامیکی از لزجت سنج دورانی مدل بروکفیلد استفاده گردید.
با افزایش دما و کاهش کسر حجمی، لزجت دینامیکی نانو سیال کاهش پیدا می کند و همچنین با افزایش دما و افزایش کسر حجمی ضریب هدایت گرمایی نانو سیال در مقایسه با سیال پایه افزایش چشمگیری دارد. در کسرهای حجمی پایین افزایش هدایت گرمایی چشمگیرتر است. افزایش دما پیوندهای بین مولکولی را سست تر کرده و سیال قابلیت حرارتی بیشتری پیدا می کند؛ضمن آنکه لزجت نیز کاهش دارد. در پایان نتایج به دست آمده را با مدل های تحلیلی ارائه شده مقایسه و مشخص می کنیم که این مدل ها در توصیف رفتار این نانو سیال ناتوان بوده و تقریب کافی را دارا نیستند.
واژه های کلیدی: نانو سیال- کسر حجمی- دما- ضریب هدایت حرارتی- لزجت دینامیکی.

درباره فنی مهندسی , مهندسی مکانیک ,

ادامه مطلب ...