جزوات مهندسی ژئوتکنیک

پروژه پیش بینی خواص ترموفیزیکی نانوسیالات با استفاده از تئوری ترکیب محلی

جزئیات و دریافت گزارش فایل

محدودیت سیالات انتقال حرارت در صنایع مختلف به دلیل ضریب هدایت حرارتی ضعیف آنها باعث شده است که بهبود انتقال حرارت سیالات عامل به عنوان روش جدید انتقال حرارت پیشرفته مدنظر قرار گیرد به طوری که ایده پراکنده سازی ذرات جامد در سیالات که با ذرات میلی و میکرومتری آغاز شده بود، با استفاده از نانو ذرات جامد تکمیل شد و امروزه نانو سیالات به عنوان سیالاتی با قابلیت بالای انتقال حرارت جایگزین مناسبی برای سیالات معمولی از قبیل آب، اتیلن گلیکول و روغن به شمار می روند.

در این پروژه برای اولین بار مدلی جدید بر اساس تئوری ترکیب محلی برای پیش بینی ضریب هدایت گرمایی، ویسکوزیته و ضریب انتقال حرارت جابجایی نانو سیالات ارائه شده است.

از کاربردهای دیگر این تئوری می توان به محاسبه افت فشار و عدد بدون بعد ناسلت در انتقال حرارت جابجایی اشاره کرد. برای محاسبه افت فشار نانو سیال در لوله ها از نتایج به دست آمده از این تئوری برای ویسکوزیته استفاده شده است. در نهایت برای تعیین عدد بدون بعد ناسلت از مقادیر به دست آمده ضریب هدایت گرمایی و ویسکوزیته حاصل از تئوری ترکیب محلی استفاده شده و روابطی تقریبا کلی برای تعیین عدد ناسلت در انتقال حرارت جابجایی نانو سیالات به دست آمده است. مقایسه مقادیر به دست آمده از تئوری ترکیب محلی با داده های تجربی نشان می دهد که این تئوری توافق خوبی با داده های تجربی دارد و می تواند مدلی کارآمد جهت تخمین خواص نانو سیالات در مقایسه با مدل های قبلی (مدل های انیشتین،  برینکمن، لاندگرین و ماکسول) باشد.

» فهرست مطالب:
فصل اول: مقدمه

• نانو تکنولوژی
• کاربردها
• نانو ذرات
• کاربردهای نانو ذرات
• نانو سیالات
• کاربردهای نانو سیال
• اهداف پروژه

فصل دوم: مبانی تئوری نانو سیالات

• اهمیت انتقال حرارت
• اهمیت انتقال حرارت پیشرفته (انتقال حرارت نانو و میکرومقیاس)
• دلایل اصلی بهبود انتقال حرارت در نانو سیالات
• خواص نانو سیال
• افزایش هدایت حرارتی
• عوامل مؤثر برضریب هدایت حرارتی نانو سیال
• مدل های ریاضی تخمین ضریب هدایت حرارتی نانو سیالات
• افزایش ویسکوزیته
• انتقال حرارت جابجایی در سیالات
• جریان آرام داخل لوله ها
• جریان درهم داخل لوله ها
• انتقال حرارت جابجایی در نانو سیالات
• مدل های ریاضی تعیین ضریب انتقال حرارت جابجایی نانو سیال
• عوامل مؤثر برضریب انتقال حرارت جابجایی نانو سیال
• تغییر ظرفیت حرارتی
• کاهش توان لازم برای پمپاژ

فصل سوم : تئوری ترکیب محلی

• تئوری ترکیب محلی برای نانو سیالات
• مخلوط های غیر تصادفی
• نظریه دو مایعی
• تعمیم نظریه دو مایعی برای مخلوط n جزئی
• مدل  NRTL
• مدل ضریب هدایت گرمایی
• مدل دانسیته
• مدل ویسکوزیته
• تئوری ایرینگ
• مدل ویسکوزیته برشی
• مدل ضریب انتقال حرارت جابجایی
• روش اول
• روش دوم
• افت فشار در نانو سیالات

فصل چهارم: مروری بر کارهای گذشته

• مروری بر کارهای گذشته
• خلاصه مطالعات انجام شده

فصل پنجم: روش تحقیق

• روش تعیین ضریب هدایت گرمایی، ویسکوزیته و ضریب انتقال حرارت جابجایی نانو سیالات با استفاده از تئوری ترکیب محلی
• روش تعیین عدد ناسلت و افت فشار نانو سیالات با استفاده از تئوری ترکیب محلی

فصل ششم: نتیجه گیری و پیشنهادات

• نتیجه گیری
• پیشنهادات