پیشینه تحقیق جابجایی طبیعی و جریان نانوسیال و پارامترهای انتقال حرارت در نانوسیالات و روش های حل جریان نانوسیال دارای ۳۲ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

مقدمه    ۵
۱-۱- جابجایی طبیعی    ۵
۱-۲- نانوسیال    ۷
۱-۳- تولید نانوسیال    ۸
۱-۴- پارامترهای انتقال حرارت در نانوسیالات    ۱۰
۱-۴-۱- انباشتگی ذرات    ۱۰
۱-۴-۲- نسبت حجمی ذرات نانو    ۱۱
۱-۴-۳- حرکت براونی    ۱۲
۱-۴-۴- ترموفورسیس    ۱۲
۱-۴-۵- اندازه نانوذرات    ۱۳
۱-۴-۶- شکل نانوذرات    ۱۳
۱-۴-۷- ضخامت لایه سیال بین ذرات نانو    ۱۴
۱-۴-۸- دما    ۱۵
۱-۴-۹- کاهش در ضخامت لایه مرزی گرمایی    ۱۶
۲-۱- روشهای مدلسازی جریان نانوسیال    ۱۷
۲-۲- تعریف مسئله    ۲۰
۲-۳- فیزیک جریان آرام داخل حفره    ۲۱
۲-۴-کارهای انجام شده در زمینه شبیه سازی جریان جابجایی طبیعی در نانوسیال    ۲۲
۲-۴-۱- کارهای انجام شده در زمینه خواص نانوسیال    ۲۳
۲-۴-۱-۱- روابط تئوری ارائه شده در زمینه ضریب رسانش حرارتی موثرنانوسیال    ۲۳
۲-۴-۱-۲- روابط تئوری ارائه شده در زمینه ویسکوزیتهی نانوسیال    ۲۴
۲-۴-۱-۳- کارهای تجربی انجام شده در زمینه ضریب رسانش حرارتی موثر نانوسیال    ۲۴
۲-۴-۱-۴- کارهای تجربی انجام شده در زمینه ویسکوزیته موثر نانوسیال    ۲۵
۲-۴-۲- کارهای انجام شده در زمینهی انتقال حرارت در نانوسیال    ۲۶
۲-۴-۲-۱- کارهای تجربی انجام شده در زمینهی انتقال حرارت در نانوسیال    ۲۶
۲-۴-۲-۲- کارهای عددی انجام شده در زمینهی انتقال حرارت در نانوسیال درداخل حفرهی مربعی    ۲۷
مراجع    ۲۸

مراجع

[۱] Xiang-Qi Wang, Arun S., Mujumdar, A Review on Nanofluids – Part I: Theoretical and Numerical Investigations, Brazilian Journal of Chemical Engineering, 4 (2008) 613-630.

[۲] Masuda, H., Ebata, A., Teramae, K., Hishinuma, N., Alteration of thermal conductivity and viscosity of liquid by dispersing ultra-fine particles, Netsu Bussei 7 (1993) 227-233.

[۳] Choi U.S., Enhancing thermal conductivity of fluids with nanoparticles, Developments and application of non-newtonian flows, ASME, 1995, pp. 99-105.

[۴] Xiang-Qi Wang, Arun S., Mujumdar, A Review on Nanofluids – Part I: Experiments and Applications, Brazilian Journal of Chemical Engineering, 4 (2008) 613-630.

[۵] Prakash, M., Giannelis, E. P., Mechanism of Heat Transport in Nanofluids, Journal of Computer-Aided Material Design 14 (2007) 109-117.

[۶] Karthikeyan, N. R., Philip, J., Raj, B., Effect of Clustering on the Thermal Conductivity of Nanofluids, Materials Chemistry and Physics 109  )۲۰۰۸(  ۵۰-۵۵٫

[۷] Wang, X., Xu, X., Choi, S. U. S., Thermal Conducivity of Nanoparticle-Fluid Mixture, Journal of Thermophysics and Heat Transfer 13 (1999) 474-480.

[۸] Jang, S. P., Choi, S. U. S., Effects of Various Parameters on Nanofluid Thermal Conductivity, ASME Journal of Heat Transfer 129 (2007) 617-623.

[۹] Jang, S. P., Choi, S. U. S., Role of Brownian Motion in the Enhanced Thermal conductivity of Nanofluids, Applied Physics Letters. 84 (2004) 4316-4318.

[۱۰] Chon, C. H., Kihm, K. D., Lee, S. P., Choi, S. U. S., Empirical Correlation Finding the role of Temperature and Particle Size for Nanofluid (Al2O3) Thermal Conductivity Enhancement, Applied Physics Letters 87 (2005) 153107.

[۱۱] Prasher, R., Bhattacharya, P., Phelan, P. E., Brownian-Motion-Based Convective-Conductive Model or the Effective Thermal Conductivity of Nanofluids, ASME Journal of Heat Transfer 128 (2006) 588-595.

[۱۲] Yu, W., France, D. M., Routbort, J. L., Choi, S. U. S., Review and Comparison of Nanofluid Thermal Conductivity and Heat Transfer Enhancements, Heat Transfer Engineering 29 (2008) 432-460

[۱۳] Yu, C. J., Richter, A. G., Datta, A., Durbin, M. K., Dutta, P., Observation of Molecular Layering in Thin Liquid Films Using X-Ray Reflectivity, Physical Review Letters 82 (1999) 2326-2329.

 مقدمه

در این مقاله به بررسی مفاهیمی مثل جابجایی طبیعی، خواص نانوسیال و جریان نانوسیال می پردازیم. در ادامه هر یک از مفاهیم فوق را به­طور جداگانه معرفی کرده و ویژگی­ها و پیچیدگی­های آن­ها را به شکل اجمالی مطرح می­نماید. و سپس به معرفی روش­های حل جریان نانوسیال پرداخته سپس عدد نادسن به عنوان معیاری برای تشخیص پیوسته و یا ناپیوسته بودن نانوسیال معرفی می­گردد. در نهایت پس از بررسی روش‌های عددی مدلسازی جریان نانوسیال، تحقیقات تجربی و عددی انجام ­پذیرفته در این زمینه معرفی شده و توضیح مختصری درمورد هریک از آن­ها ارائه می­شود.

۱-۱- جابجایی طبیعی

یکی از مسایل بسیار مهم در مکانیک سیالات حرکت سیالات در طبیعت و صنعت است که مهندسان همه­ روزه با آن سروکار دارند. برخی از جریانات حاصل از جابجایی طبیعی[۱] ناشی از نیروی ارشمیدس است. در مبحث انتقال حرارت صفت “طبیعی“، به جریان­هایی اختصاص می­یابد که نتیجه اختلاف چگالی جرمی هستند، درحالیکه وقتی جریان در اثر گرادیان فشار و یا شرایط مرزی سرعت اتفاق می­افتد، جابجایی اجباری[۲] اصطلاح مناسب­تری است. بعضی از نویسندگان و محققین، بین جابجایی طبیعی داخلی (در محوطه بسته) و خارجی (اطراف اشیا) دچار اشتباه می­گردند. الگو­های رفتاری این دو متفاوت از هم بوده و دومی جابجایی آزاد[۳] نیز نامیده می­شود. اختلاف چگالی در اثر اختلاف فاز، اختلاف غلظت و یا دما ایجاد می­شود. حباب­های بخار در آب نمونه­ای از حالت اول هستند. قانون ارشمیدس بیان می­کند که نیروی خالص به طرف بالا که به حباب وارد می­شود، برابر است با شتاب جاذبه ضرب­ در اختلاف بین جرم جابجا شده از آب و جرم بخار حباب، که این نیروی شناوری باعث بالا رفتن حباب می­شود. حرکت­های نفوذی نمونه­ای از حالت دوم هستند که در آن، طبیعت سعی می­کند غلظت محلول را در جهت ماکزیمم کردن آنتروپی یکسان کند. مسأله­ای که در پیش روست، مثالی برای حالت سوم است که از این به بعد به بررسی آن پرداخته می­شود. به عنوان بخشی از کاربردهای صنعتی و مهندسی و نمونه­های عملی این جریان، می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

جابجایی هوا و تهویه در داخل بناها و ساختمان­ها، تانکرهای ذخیره مایعات، ساختار سلول­های خورشیدی، خنک کاری تجهیزات الکترونیکی، انتقال حرارت طی رشد کریستال­ها و جریان بین دیواره­های رآکتور هسته­ای.

می­دانیم وقتی قسمتی از سیال نسبت به قسمت دیگر گرم­تر باشد، منبسط شده و چگالی آن کم می­شود. به همین دلیل است که گردابه­های حرارتی در اتمسفر و اقیانوس­ها ایجاد می­گردند و یا بالن­هایی که با هوای گرم پر می­شوند، بالا می­روند.  جابجایی­های طبیعی به دو دسته تقسیم می­گردند که هر کدام با الگو­های رفتاری خاصی مشخص می­شوند. اولین دسته که “گرمایش از سطح زیرین”[۴] نام دارد، در اثر حرارت دادن یک صفحه زیرین که سیال سردتری در روی آن در جریان است، ایجاد می­گردد. مشخصه اصلی این دسته، وجود ساختارهای بزرگ و منسجم در سیال مانند پلوم­ها[۵]، سلول­های حرارتی[۶] و سلول­های رایلی-بنارد[۷] است. دومین دسته به “گرمایش از کناره­ها”[۸] معروفند که صفحه عمودی گرم ساده­ترین مثال این دسته به شمار می­رود. مشخصه اصلی این دسته هم گرادیان­های شدید دما و سرعت در لایه­های مرزی است.

امروزه، تحقیقات مکانیک سیالات در این خصوص به دو زمینه مطالعاتی محدود می­شود. زمینه مطالعاتی اول اندازه­گیری تجربی داده­های جریان و دیگری، شبیه سازی عددی معادلات ریاضی حاکم بر جریان است. مطالعه در هر کدام از این زمینه­ها مشکلات مخصوص به خود را دارد. کار تجربی از نااطمینانی­هایی که در شرایط مرزی وجود دارد و همچنین مشکل اندازه واقعی مدل رنج می­برد و معمولا پر هزینه­تر از روش عددی است. هر چند برای اثبات درستی روش عددی و بدست آوردن فرضیات و ثوابت تجربی، روش تجربی همواره لازم است. اما اگر یک مدل عددی برای حالت خاصی به کمک داده­های تجربی تأیید شود، نتایج آن مدل برای حالت­های مشابه نیز قابل استناد است، بدون اینکه برای آن حالت­ها نیاز به هزینه کار تجربی باشد و این نقطه قوت شبیه سازی عددی است.

۱-۲- نانوسیال

گرمایش و سرمایش یک سیستم توسط سیال در بسیاری از صنایع مانند صنایع الکترونیک، نیروگاه­ها، دستگاه­های نوری ،آهنرباهای ابر رسانا، کامپیوتر­های فوق سریع، موتورهای ماشین و بسیاری از کارخانجات از اهمیت زیادی برخوردار است. تمامی سیستم­های خنک کننده وگرمایشی بر پایه انتقال حرارت طراحــی می­شوند. با توجه به این امر توسعه تکنیک­های موثر انتقال حرارت با توجه به محدودیت منابع طبیعی و تمایل به کاهش هزینه­ها بسیار ضروری می­باشد. بطور معمول سیستم­های خنک کننده با هوا بیشتر مورد استفاده قرار گرفته و قابل اطمینان­تر هستند. اما زمانیکه نیاز به شار حرارتی[۹] بالا و انتقال حرارت سریع وجود دارد، از مایعاتی مانند آب، اتیلن گلیکول و مایعات مناسب دیگر استفاده می­شود که محدودیت حرارتی دارند. سیالات معمول مورد استفاده برای انتقال حرارت دارای ضریب رسانش حرارتی پایین می­باشند، در حالی که فلزات دارای رسانش حرارتی بالاتر از سه برابر اینگونه سیالات می­باشند. بنابراین استفاده از ذرات جامد فلزی و ترکیب آن­ها با اینگونه سیالات برای افزایش ضریب رسانش حرارتی و در نتیجه افزایش راندمان حرارتی بسیار مطلوب به نظر می­رسد.

ماکسول در سال ۱۸۸۱[۱۰] [۱] برای اولین بار بحث افزایش ذرات جامد به سیال را مطرح کرد و رابطه­ای برای ضریب رسانش حرارتی مخلوط سیال خالص و ذرات جامد ارائه نمود. سالها استفاده از سوسپانسیون سیال و ذرات جامد بسیار کوچک در ابعاد میکرو مورد توجه محققین بوده است. اما این سیالات با ذرات جامد معلق در حد میکرومتر[۱۱] مشکلات فراوانی مانند رسوب گذاری، ناخالصی، خوردگی و افزایش افت فشار و… داشته­اند تا اینکه ابتدا ماسودا و همکاران [۲] و سپس چویی [۳] ایده نانوسیال[۱۲] را برای اولین بار مطرح نمودند و انقلاب بزرگی در زمینه انتقال حرارت در سیالات پدید آوردند. همچنین به مقدار زیادی خوردگی، ناخالصی و مشکلات افت فشار به دلیل کوچک بودن ذرات کاهش پیدا کرد و از طرفی پایداری برخی سیالات در مقابل رسوب­گذاری بطور چشم­گیری بهبود یافت. نانوتکنولوژی بطور کلی معرف روش جابجایی تک­تک اتم­ها و آرایش آن­ها به صورت دلخواه می­باشد. به همین سبب اندازه و ابعاد کاری این مجموعه بسیار کوچک­اند که البته پیشوند نانو بیانگر حدود این فناوری است.

[۱] Natural Convection

[۲] Forced Convection

[۳] Free Convection

[۴] Heating-from-below

[۵] Plumes

[۶] Thermal Cells

[۷] Rayleigh-Benard

[۸] Heating-from-the-side

[۹] Heat Flux

[۱۰] Nano Fluid

[۱۱] Micrometer

[۱۲] Nano Fluid

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.