پیشینه تحقیق نانو سیال و میکروکانال و سیالات غیرنیوتنی  دارای ۵۱ 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

۱:نانوسیال و کاربرد های آن    ۵
مقدمه    ۵
۱-۱  کاربردهای نانوسیال    ۵
۱-۲ پارامترهای تأثیرگذار بر ضریب هدایت حرارتی    ۶
۲:میکروکانال    ۷
مقدمه    ۷
۲-۱ دلایل گرایش به ابعاد میکرو    ۷
۲-۲ دسته‌بندی کانال‌ها از لحاظ ابعاد    ۷
۲-۳  اثرات ابعادی در میکروکانال    ۸
۲-۳-۱  اثر ورودی    ۸
۲-۳-۲اتلاف لزجی    ۱۰
۳:سیالات غیرنیوتنی    ۱۱
مقدمه    ۱۱
۳-۱   معرفی سیالات غیرنیوتنی    ۱۲
۳-۲   رفتار مستقل زمانی سیال    ۱۳
۳-۲-۱ رفتار نازک برشی    ۱۴
۳-۲-۱-۱معادله سیال تابع نمایی یا استوالد دی وائل    ۱۵
۳-۲-۱-۲    معادله ویسکوزیته کراس    ۱۷
۳-۲-۱-۳   مدل سیال الیس    ۱۷
۳-۲-۲  رفتار ویسکو-پلاستیک سیال    ۱۷
۳-۲-۳   رفتار ضخیم-برشی یا دیلاتانت    ۲۰
۳-۳-رفتار وابسته زمانی سیال    ۲۲
۳-۴   رفتار ویسکو الاستیک    ۲۲
فصل چهارم:بررسی کارهای انجام شده    ۲۳
مقدمه    ۲۳
۴-۱   جریان در میکروکانال    ۲۴
۴-۲   نانوسیال    ۲۸
۴-۳   سیال و نانوسیال غیرنیوتنی    ۳۱
۴-۴   نانوسیال در میکروکانال    ۳۸
۴-۵   سیال غیرنیوتنی در میکروکانال    ۴۱
مراجع    ۴۵

مراجع

J. C. Maxwell, “Treatise on Electricity and Magnetism”, ۲th edition Clarendon Press, Oxford, UK, 1881.

M.Tamari, and K. Nishikawa, “The stirring effect of bubbles upon the heat transfer to liquids”, Japan Research of Heat transfer, Vol. 5, pp.31-39. 1976.

H. Masuda, A. Ebata, K. Teramae, and N. Hishinuma, “Alteration of Thermal Conductivity and Viscosity of Liquid by Dispersing Ultra-Fine Particles (Dispersion of γ-Al₂O₃, SiO₂, and TiO₂ ultra-fine particles)”, Netsu Bussei (Japan), Vol. 4, No.4, pp. 227-33, 1993.

S. U. S. Choi, Enhancing Thermal Conductivity of Fluids with Nanoparticles, Developments and Applications of Non-Newtonian Flows, D. A. Siginer, and H. P. Wang, eds., The American Society of Mechanical Engineers, New York, FED-Vol. 231 / MD-Vol.66, pp. 99-105, 1995.

A. Ramiar, “Flow and heat transfer simulation of nanofluids in microchannel”, PhD Thesis, Babol University of Technology, June 2011.

Y. Xuan, W. Roetzel, “Conceptions for heat transfer correlation of nanofluids”, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 43, pp. 3701–۳۷۰۷, ۲۰۰۰٫

R. L. Hamilton, and K. Crosser, “Thermal Conductivity of Heterogeneous Two- Component Systems”, Industrial & Engineering Chemistry Fundamentals, Vol. 1, pp. 187- 191, 1962.

R. P. Chhabra, “Non-Newtonian Fluids: An Introduction, Rheology of Complex Fluids”, eds. A. P. Deshpande, J. Murali Krishnan, and P. B. Sunil Kumar, Springer, Munich, Chapter 1, 2010.

M.M. Cross, “Rheology of non-Newtonian fluids: a new flow equation for pseudoplastic systems” Journal of Colloid Science, Vol. 20, pp. 417-437, 1965.

H.A. Barnes, “The yield stress- a review or panta rei everything flows”, J Non-Newt Fluid Mech, Vol. 81, pp. 133-178, 1999.

B. Bird, G. C. Dai, B. J. Yarusso, “The rheology and flow of viscoplastic materials” Rev Chem Eng 1: 1-83.   ۱۹۸۳٫

H. T. Uhlherr, J. Guo, X. M. Zhang, J. Z. Q. Zhou, C. Tiu, “The shear-induced solid-liquid transition in yield stress materials with chemically different structures” J Non-Newt Fluid Mech 125:101-119, 2005.

F. Steffe, “Rheological methods in food process engineering” Freeman, East Lansing, MI, 1996.

۱:نانوسیال و کاربرد های آن

مقدمه

یکی از راه‌های بهبود فرآیند انتقال حرارت در مبدل‌های حرارتی، افزودن موادی با ضریب هدایت حرارتی بالا به سیال است. محققان سال‌ها بر روی استفاده از مخلوط ذرات جامد معلق بسیار کوچک در ابعاد میکرو در سیال برای بهبود انتقال حرارت کار کردند. اما این سیالات مشکلات فراوانی مانند رسوب گذاری، ناخالصی، خوردگی و افزایش افت فشار و… داشته­اند تا اینکه در سال ۱۸۸۱ ایده استفاده از ذرات برای اولین بار توسط ماکسول [۱] مطرح شد و انقلاب بزرگی در زمینه انتقال حرارت در سیالات پدید آمد. در واقع او دیدگاه تازه­ای را در مورد سوسپانسیون سیال جامد با ذراتی در ابعاد نانو مطرح کرد. اولین بار ماسودا و همکاران [‎۳] این سیال حاوی ذرات معلق را با نام ” نانوسیال^[۱]” معرفی کردند و بعد از آنها چوی [‎۴] در آزمایشگاه آرگون آمریکا این مفهوم را به طور گسترده‌ای توسعه داد.

نانوسیال عبارت است از ذرات بسیار ریز جامد در ابعاد بین ۱ تا ۱۰۰ نانومتر^[۲] معلق در یک سیال پایه. بطور معمول نانوذرات از جنس فلزاتی مانند مس، آلومینیوم، پتاسیم، سیلیسیم و اکسیدهای آن­ها و همچنین نانولوله‌های کربن^[۳] و سیالات پایه نیز عمدتا از سیالات با رسانایی نسبتاً پایین‌تر مانند آب، اتیلن گلیکول و سیالاتی از این دسته که در صنعت به عنوان‌ هادی انتقال حرارت مورد استفاده قرار می­گیرند، می­باشند. نانوذرات نسبت به ذرات بزرگتر مانند میکروذرات، بسیار پایدارتر بوده و سطح تماس بیشتری با ناحیه سیال دارند. در واقع دو مشخصه اصلی نانوسیال یکی پایداری بسیار زیاد و دیگری ضریب هدایت حرارتی بسیار بالای آن است. همچنین به دلیل کوچک بودن ذرات، تا حد زیادی مشکلات خوردگی و افت فشار کاهش پیدا می‌کند و همچنین پایداری برخی سیالات در مقابل رسوب­گذاری بطور چشم­گیری بهبود می‌یابد.

۱-۱  کاربردهای نانوسیال         

از نانوسیال می‌توان برای بهبود انتقال حرارت و افزایش راندمان در سیستم‌های مختلف انرژی همانند خنک‌کاری اتومبیل‌ها و موارد مشابه استفاده کرد. در حال حاضر تعداد مؤسسات صنعتی و تحقیقاتی که در حال بررسی استفاده از نانوسیال در محصولات خود هستند در حال افزایش است. در مورد زمینه‌های مختلف کاربرد نانوسیال، چه آنان که بصورت بالقوه وجود دارند و چه آنهایی که بصورت بالفعل در آمده‌اند، بطور مختصر می‌توان به کاربردهای آن در صنعت حمل و نقل، خنک کاری صنعتی،  رئوکتورهای اتمی، استخراج انرژی از منابع گرمایی و دیگر منابع انرژی، خنک کاری قطعات الکترونیکی، زمینه‌های نظامی، کاربردهای فضایی، زمینه‌های پزشکی و انتقال دارو نام برد. برای کسب اطلاعات کامل در زمینه تولید و کاربرد نانوسیالات می‌توانید به رامیار [‎۵] مراجعه کنید.

۱-۲ پارامترهای تأثیرگذار بر ضریب هدایت حرارتی

نتایج اولیه تجربی از بررسی انتقال حرارت نانوسیال در کانال‌هایی با هندسه‌های مختلف، حاکی از بهبود شدید در ضریب هدایت حرارتی و به تبع آن، ضریب انتقال حرارت جابجایی بود. تحقیقات متعددی برای بررسی علت این رفتار غیر متعارف صورت گرفت و حتی برخی از مقالات در سال‌های اخیر این رفتار را رد کردند. عوامل مؤثر بر خواص انتقال حرارتی نانوسیال عبارتند از:

کسر حجمی، جنس نانوذرات، نوع سیال، اندازه نانوذرات، شکل نانوذرات، دما، حرکت براونی، خوشه‌ای شدن، لایه‌ای شدن در اطراف نانوذره، ترموفورسیس^[۴]، دیفیوژئوفورسیس^[۵].

۲:میکروکانال

مقدمه

گرمایش و سرمایش یک سیستم توسط سیال در بسیاری از صنایع مانند صنایع الکترونیک، نیروگاه­ها، دستگاه­های نوری، آهنرباهای ابر رسانا، کامپیوتر­های فوق سریع، موتور اتومبیل و … حائز اهمیت است. با توجه به طراحــی سیستم­های خنک‌کننده و گرمایشی بر پایه روش‌های مختلف انتقال حرارت و محدودیت منابع طبیعی و تمایل به کاهش هزینه­ها ، توسعه تکنیک­های موثر انتقال حرارت بسیار ضروری می­باشد. در این قسمت بطور مختصر، برخی از اثرات و نتایج در ابعاد میکرو مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

۲-۱ دلایل گرایش به ابعاد میکرو

فرآیند انتقال حرارت به مساحت سطح دیواره بستگی دارد که برای هندسه دایروی با قطر لولهD   متناسب است، در حالیکه دبی حجمی سیال عبوری با سطح مقطع سیال متناسب است که بطور خطی با D² تغییر می‌کند. بنابراین نسبت مساحت دیواره به حجم سیال که معیاری از نسبت گرمای دفع شده توسط کانال مورد نظر به دبی سیال عبوری یا حجم سیال موجود است و در طراحی مبدل‌های حرارتی بخصوص میکرو مبدل‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است، با ۱/D تغییر می‌کند. بنابراین با کاهش قطر، نسبت مساحت دیواره به حجم سیال و کارآیی حرارتی مبدل افزایش می‌یابد. بنابراین با کاهش قطر هیدرولیکی کانال، نسبت سطح به حجم آن و در نتیجه کارآیی حرارتی آن افزایش می‌یابد.

-۲ دسته‌بندی کانال‌ها از لحاظ ابعاد

معیارهای مختلفی برای دسته‌بندی کانال‌ها وجود دارد. همان‌طور که در بخش بعد خواهیم گفت، نتایج برخی تحقیقات حاکی از تغییر رفتار سیال در ابعاد کوچک است. در مورد این‌که آیا این تغییرات اصولاً وجود دارند یا این‌که در صورت وجود برای یک هندسه کانال خاص از چه قطر هیدرولیکی اتفاق می‌افتند، اختلاف وجود دارد، اما آنچه که در مورد آن توافق کلی وجود دارد، عدم تبعیت گاز از شرط عدم لغزش در دیواره کانال در ابعاد خیلی کو‌چک است. ‏جدول ۳-۱ دسته‌بندی کانال‌ها را از لحاظ ابعاد یا قطر هیدرولیکی نشان می‌دهد که با توجه به نتایج موجود، به نظر می‌رسد محدوده میکروکانال آن بر اساس لغزش سیال انتخاب شده است[‎۵].

۲-۳  اثرات ابعادی در میکروکانال

با توجه به فرضیاتی که در رسیدن به معادلات حاکم بر جریان سیال در کانال‌هایی با ابعاد معمول از آنها استفاده می‌شود، همانند فرض جریان پایا و خواص ثابت سیال، به نظر می‌رسد که با تغییر ابعاد کانال، معادلات برقرار هستند. اما با دقت بیشتر مشاهده خواهد شد که برخی از فرضیات در ابعاد خیلی کوچک برقرار نیستند یا برخی موارد جدید باید درنظر گرفته شوند که بر معادلات حاکم تأثیر خواهند گذاشت. در این قسمت به بررسی اجمالی اثر ترم اتلاف لزجی، که در این پایان‌نامه مورد بررسی قرار گرفته است، بر شرایط فیزیکی جریان پرداخته خواهد شد. برای بررسی مفصل این اثرات می‌توانید به رامیار ]۵[ مراجعه کنید.

۲-۳-۱  اثر ورودی

عدد ناسلت در جریان آرام درون کانال‌ها، تنها برای جریان کاملاً توسعه‌یافته یعنی حالتی که پروفیل سرعت و گرادیان دما بدون تغییر باقی بمانند، ثابت است. در ناحیه ورودی، پروفیل سرعت و دما در حال توسعه می‌باشند و عدد ناسلت تغییر می‌کند. در تئوری کلاسیک دینامیک سیال، دو طول ورودی حائز اهمیت هستند:

۱- طول ورودی هیدرودینامیکی، L_h، که بعد از آن پروفیل سرعت توسعه‌ یافته می‌شود.

۲- طول ورودی دما L_t که بعد از آن پروفیل دما توسعه یافته می‌شود.

هرگاه هیچ‌کدام از پروفیل‌های سرعت و دما توسعه ‌یافته نباشند، گفته می‌شود که جریان به ‌طور همزمان در حال توسعه^[۱] است، یعنی جریان در حال توسعه هیدرودینامیکی و گرمایی است.

هرگاه پروفیل سرعت توسعه یافته باشد و پروفیل دما در حال توسعه باشد، جریان را از لحاظ گرمایی در حال توسعه^[۲] گویند که در این حالت تنها طول ورودی گرمایی حائز اهمیت است.

حالت در حال توسعه گرمایی در سیال‌های با Pr بسیار زیاد اتفاق می‌افتد. ‏شکل ۳-۱ ناحیه توسعه یافته و نواحی در حال توسعه را نشان می‌دهد. هر دو حالت فوق در مقالات متعدد بررسی شده‌اند و روابط مختلفی برای توزیع عدد ناسلت متوسط و محلی این نوع جریان‌ها استخراج شده است.

برای تعیین عدد ناسلت محلی، همیشه اثر طول ورودی باید در نظر گرفته شود. در مورد عدد ناسلت متوسط، در حالت جریان کاملاً توسعه یافته، این پارامتر مقدار ثابتی به‌ خود می‌گیرد، اما در جریان در حال توسعه، با افزایش عدد رینولدز، افزایش می‌یابد.

[۱] simultaneously developing ( SD)

[۲] thermally developing (TD)

[۱] nanofluid

[۲] nanometer

[۳] carbon nanotube

[۴]Thermophoresis

[۵]Diffusiophoresis

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.