انتقال حرارت نانوسيال در ميكروكانال خميده با دماي ثابت ديواره

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي شيمي

كارشناسي ارشد

هدف از اين پايان نامه، بررسي آزمايشگاهي انتقال حرارت نانوسيال سيليكا بر پايه آب ديونيزه داراي غلظت حجمي 05/0 درصد، درميكروكانال هاي خميده داراي خم هاي متوالي، در شرايط دماي ثابت ديواره و در محدوده جريان آرام بوده است. از سه ميكروكانال خميده از جنس مس، داراي شعاع هاي انحنا 5/2، 5 و 5/7 سانتي متر، طول 48 سانتي متر و قطر داخلي 79/0 ميلي متر و يك ميكروكانال مستقيم به طول 34 سانتي متر و قطر داخلي 79/0 ميلي متر استفاده شده است. نتايج بيانگر اين است كه استفاده از ميكروكانال خميده، به علت ايجاد جريان هاي ثانويه و گرداب هاي دين، منجر به افزايش ضريب انتقال حرارت نسبت به ميكروكانال مستقيم مي شود. همچنين،كاهش شعاع انحنا در ميكروكانال هاي خميده به علت شدت يافتن جريان هاي ثانويه، باعث افزايش ضريب انتقال حرارت مي شود. افزايش به ترتيب 50 ، 42 و 26 درصد ضريب انتقال حرارت آب ديونيزه در ميكروكانال خميده داراي شعاع انحنا 5/2، 5 و 5/7 سانتي متر نسبت به ميكروكانال مستقيم مشاهده شده است. به علاوه، استفاده از نانوسيال منجر به افزايش به ترتيب 23، 18 و 17 درصد ضريب انتقال حرارت در ميكروكانال خميده داراي شعاع انحنا 5/2، 5 و 5/7 سانتي متر و 16 درصد در ميكروكانال مستقيم نسبت به آب ديونيزه شده است. استفاده از نانوسيال در ميكروكانال خميده نيز، منجر به افزايش به ترتيب 57، 34 و 29 درصد ضريب انتقال حرارت در ميكروكانال خميده داراي شعاع انحنا 5/2، 5 و 5/7 سانتي متر نسبت به ميكروكانال مستقيم شده است. افزايش ضريب انتقال حرارت نانوسيال در ميكروكانال ها مي تواند ناشي از هدايت حرارتي نانوسيال باشد. همچنين، بيشترين افزايش ضريب انتقال حرارت نانوسيال در ميكروكانال خميده داراي شعاع انحنا 5/2 سانتي متر، نسبت به آب ديونيزه در ميكروكانال مستقيم و برابر با 82 درصد بوده است. افت فشار جريان نيز اندازه گيري شده و ضريب اصطكاك براي ميكروكانال ها محاسبه گرديده است. نتايج بيانگر اين است كه افت فشار در ميكروكانال هاي خميده به علت جريان هاي ثانويه افزايش مي يابد وكاهش شعاع انحنا باعث افزايش ضريب اصطكاك شده است. به ترتيب 27، 16 و 10 درصد افزايش ضريب اصطكاك آب ديونيزه در ميكروكانال خميده داراي شعاع انحنا 5/2، 5 و 5/7 سانتي متر، نسبت به ميكروكانال مستقيم و به ترتيب 17،29 و 13 درصد افزايش ضريب اصطكاك نانوسيال در ميكروكانال خميده داراي شعاع انحنا 5/2، 5 و 5/7 سانتي متر، نسبت به ميكروكانال مستقيم اندازه گيري شده است. همچنين استفاده از نانوسيال باعث افزايش 1 تا 3 درصد ضريب اصطكاك نسبت به آب ديونيزه در ميكروكانال ها شده است. كلمات كليدي: 1- انتقال حرارت 2- ميكروكانال خميده 3- نانوسيال 4- جريان آرام

211925

پديده هاي انتقال

مهندسي شيمي

دانشگاه صنعتي اصفهان

مسعود حق شناس فرد، مهدي ستاري نجف آبادي

محسن نصر اصفهاني