تاثير ميدان مغناطيسي بر عملكرد لوله حرارتي هنگام استفاده از نانوسيال

كارشناسي ارشد

در سالهاي پاياني قرن 19 لوله حرارتي به عنوان تكنولوژي جديد در زمينه سيستم هاي انتقال حرارت مطرح شد. لوله حرارتي در يك سيكل بسته كار ميكند كه در آن براي انتقال حرارت از يك نقطه به نقطه ديگر از مفهوم تبخير و كندانس يك سيال كاري متناسب با شرايط كاري استفاده ميشود. هر لوله حرارتي از سه بخش اصلي محفظه، ساختار فتيله اي و سيال كاري تشكيل ميشود كه بخار كندانس شده در ناحيه كندانسور توسط نيروي مويينگي ايجاد شده بوسيله ساختار فتيله اي به ناحيه اواپراتور بازگردانده ميشود. به دليل اينكه لوله هاي حرارتي در يك سيكل بسته دو فازي كار ميكند، ظرفيت انتقال حرارتشان چندين مرتبه بزرگتر از بهترين هادي هاي جامد مي باشد كه اين امر باعث كاهش مقاومت حرارتي آن ها مي شود. از اين رو امروزه لوله هاي حرارتي در خنك كاري قطعات الكترونيكي، تهويه مطبوع،كنترل گرمايي فضاپيماها، بازيابي انرژي و بسياري از صنايعي كه به نحوي با پديده انتقال حرارت سروكار دارند مورد استفاده قرار مي گيرد. از طرف ديگر روبرو شدن با ذخاير محدود انرژي و مواد و تغييرات نامطلوب آب و هوايي موجب شده است كه محققين بسياري درصدد دستيابي به استراتژي هاي جديد براي توليد، ذخيره و انتقال انرژي بربيايند. يكي از موثرترين روش هاي غير فعال پيشنهادي استفاده از نانوسيالات در زمينه هاي مختلف مهندسي مي باشد. نانوسيال سوسپانسوني است كه ذرات جامد در مقياس نانومتر در سيال پايه پخش شده است. هدايت حرارتي بالاي ذرات جامد موجب افزايش هدايت حرارتي موثر سيال پايه مي شود كه اين امر در نهايت موجب افزايش انتقال حرارت مي شود. از اين رو محققين بسياري در تحقيقات خود شروع به كاربرد نانوسيال به عنوان سيال كاري در لوله حرارتي نمودند كه نتايج مطلوبي از اين امر حاصل شده است. مطالعات انجام شده در سال هاي اخير نشانگر اين است كه اعمال ميدان مغناطيسي بر روي جريان هايي كه به نوعي خاصيت مغناطيسي دارند، در زمينه كنترل رژيم جريان و همچنين زمينه هاي مختلف انتقال حرارت از جمله جوشش، تبخير، كندانس و ... تاثير بسزايي دارد و موجب بهبود مشخصه هاي انتقال حرارت مي شود. از اين رو در تحقيق حاضر به بررسي عددي اثرات اعمال ميدان مغناطيسي در نواحي مختلف لوله حرارتي كه در آن از نانوسيال مغناطيسي به عنوان سيال كاري استفاده شده باشد، پرداخته شده است.

195706

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي مكانيك-تبديل انرژي

دكتر شجاعي فرد