پیشینه تحقیق انتقال حرارت در نانوسیالات  دارای ۴۷ 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

فصل اول: انتقال حرارت در  نانو سیالات    ۴
۱-۱مقدمه    ۴
۱-۲- انتقال حرارت در نانو سیالات    ۵
۱-۲-۱- مکانیسم‌های انتقال حرارت در نانو سیالات    ۷
۱-۳- بررسی نوترونیک    ۱۵
۱-۳-۱- جاذب‌های شیمیایی    ۱۷
۱-۴- بررسی خوردگی نانو سیالات    ۲۲
۱-۴-۱- اهمیت خوردگی در صنعت    ۲۳
۱-۵- بررسی اقتصادی    ۲۵
۱-۵-۱- هزینه اولیه نانوسیال وتامین آن    ۲۶
۱-۵-۲-هزینههای خوردگی و پمپاژ ناشی از وجود نانوسیالات    ۲۶
۱-۶- معرفی کدهای مورداستفاده    ۲۸
۱-۶-۱- کد هسته‌ای MCNPX    ۲۸
جدول ۳-۱ : انواع تالیهای موجود در کدMCNPX ]14[.    ۳۲
۱-۷- آشنایی با رآکتور هستهای    ۳۳
جدول ۳-۲- مشخصات فنی راکتور بوشهر ]۲۲[.    ۳۶
فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده    ۳۹
۲-۱- مقدمه    ۳۹
۲-۲- کارهای انجام شده    ۳۹
فهرست مراجع    ۴۶

مراجع

[۱] Wang. X, Mujumdar. A, “Heat transfer characteristics of nanofluids: a review”, International Journal of Thermal Sciences 46,1–۱۹, ۲۰۰۷

[۲] A, “Thermal Conductivity of Nanofluids”. Defense Science Journal, vol. 58, pp 600-607, 2008

[۳] Wallace. K, ”research in heat transfer with nanofluids”, purdue university calumet,school of technology, 2010

[۴] S, Kwanchanok. S, “heat transfer characteristics of a new helically coiled crimped spiral finned tube heat exchanger”,heat mass transfer 45,381-391, 2008

[۵] H, Kyoji.Y, Morita. S, “Experimental study of the flow in helical circular pipes:torsion effect on the flow velocity and turbulence”, journal of thermal science 17,193-198, 2008

[۶] Suresh. S, Chandrasekar. M, Chandrasekhar. S, “Experimental studies on heat transfer and friction factor characteristics of CuO”, Heat and Mas Transfer, pp 320-329, 2011

[۷] Sarit K. Das, Stephen U. Choi, Wenhua Yu, T. Pradeep, “Nanofluids: Science and Technology”, Wiley, ISBN: 978-0-470-07473-2, 2001

[۸] Jayakumar. J.S, Mahajani. S.M, Mandal. J.C, Vijayan. P.K, Bhoi. R, ”Experimental and CFD estimation of heat transfer in helically coiled heat exchangers”, Chemical Engineeringr Research and Design, pp 86, 221–۲۳۲٫

[۹] Friedrich. R,. Hüttl,”Influence of curvature and torsion on turbulent flow in helically coiled pipes”, Lehrstuhl für Fluidmechanik, Technische Universität München, Boltzmannstr. pp 15, 85748, 2000

[۱۰] Rahimi,Mahmood Reza, Aboalfazl Askari,Mehdi Ghanbari, “Simulation of Two Phase Flow and Heat Transfer in Helical Pipes”, ۲nd International Conference on Chemistry and Chemical EngineeringIPCBEE vol.14. 2011

[۱۱] S.M. Hashemi,M.A. Akhavan-Behabadi,2012, “An empirical study on heat transfer and pressure drop characteristics of CuO–base oil nanofluid flow in a horizontal helically coiled tube under constant heat flux”, International Communications in Heat and Mass Transfer,Volume 39,pp 144–۱۵۱٫

[۱۲] G.A. Gregory, K. Aziz, J.M. Mandhane, A flow pattern map for gas-liquid flow in horizontal pipes, Department of Chemical Engineering, The University of Calgary.

فصل اول: انتقال حرارت در  نانو سیالات

۱-۱مقدمه

فرایند شکافت هسته‌ای شامل میلیاردها واکنش بسیار سریع بوده و میزان انرژی بسیار زیادی آزاد می‌کند. یک رآکتور هسته‌ای را می‌توان یک بمب اتم در نظر گرفت که واکنش آن کنترل شده باشد. شروع‌کننده واکنش هسته‌ای ذره نوترون می‌باشد که با برخورد به ماده شکافت پذیر آن هسته را به دو هسته سبک‌تر و میانگین ۲٫۵۴ عدد نوترون تبدیل می‌کند که  مقدار قابل ملاحظه‌ای انرژی از این واکنش آزاد می‌شود. ازاین‌رو کنترل تعداد نوترون‌های تولیدی و مصرفی در کل واکنش اهمیت زیادی دارد. در رآکتور هسته‌ای در شرایط پایا سعی در برابر نگه‌داشتن تعداد نوترون مصرفی و تولیدی است. نسبت نوترون‌های تولیدی در هر واکنش به نوترون‌های مصرفی را به عنوان ضریب تضاعف معرفی می‌کنیم که مقدار آن در حالت پایا می‌بایست برابر ۱ باشد تا واکنش هسته‌ای به شکل کنترل‌شده‌ای انجام شود. برای کنترل کردن مقدار ضریب تضاعف از ابزارهای گوناگونی استفاده می‌شود. ابزارهایی که قابلیت جذب نوترون را دارند. این کار با وارد کردن موادی که جاذب نوترون هستند به داخل قلب رآکتور صورت می‌گیرد؛ یعنی ما واکنش را با موادی که قابلیت جذب نوترون دارند کنترل می‌کنیم. این مواد جاذب نوترون به صورت میله‌های کنترل که میزان ورود آن به داخل قلب قابل‌کنترل است و به‌صورت محلول در آب که غلظت آن قابل‌کنترل است به قلب وارد می‌شوند. یکی از این مواد جاذب نوترون هسته بورون است که به صورت ترکیب اسید بوریک  به آب خنک‌کننده قلب رآکتور اضافه می‌شود و میزان آن با توجه به کارکرد رآکتور متغیر است. پس ما با ابزارهایی چون سم‌های جاذب نوترونی در قالب میله‌های کنترل و مواد محلول در آب سعی در ثابت نگه‌داشتن مقدار نوترون تولیدی و مصرفی داریم. از مسائل مهم دیگری که در رآکتور هسته‌ای نیروگاه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است توانایی دفع گرمای تولیدی از قلب رآکتور است که در میله‌های سوخت و ازشکافت ماده شکافت پذیر تولید می‌شود. خنک‌کننده راکتورهای هسته‌ای می‌تواند مواد گوناگونی نظیر آب، فلز مذاب و گاز باشد که انتخاب نوع خنک‌کننده به نوع رآکتور بستگی دارد. خنک‌کننده معمول راکتورها را می‌توان آب در نظر گرفت. به دلیل مسائلی ازجمله سطح انتقال حرارت محدود و میزان گرمای تولیدی بسیار بالا  ضریب انتقال حرارت سیال خنک‌کننده از اهمیت بالایی برخوردار است که هر چه میزان بیشتری باشد یعنی سیال قابلیت دفع گرمای بیشتری دارد و سیال مناسب‌تری است. انتخاب نوع خنک‌کننده رآکتور هسته‌ای تابع مسائل گوناگون و پیچیده­ای است که انتخاب سیال خنک‌کننده را بسیار پیچیده می‌کند. از این مسائل دو مسئله‌ی رفتار سیال خنک‌کننده در مواجهه با نوترون (قابلیت جذب نوترون) و میزان ضریب انتقال حرارت آن از اهمیت بیشتری برخوردارند. پس باید با درنظر گرفتن این مسائل نوع سیال خنک‌کننده را انتخاب کرد. در بسیاری از راکتورها از آب به عنوان خنک‌کننده استفاده می‌شود که برای کنترل خاصیت جذب نوترون آن از سم‌های نوترونی محلول در آن مانند اسید بوریک استفاده می‌شود؛ و برای افزایش ضریب انتقال گرمای آن از نانوسیالات استفاده می‌شود که در آب معلق بوده و باعث افزایش ضریب انتقال حرارت خنک‌کننده می‌شوند که با تازگی از اهمیت بالایی برخوردار بوده که مطالعات گوناگونی بروی آن انجام شده است. چون مواد محلول در آب بر روی ضریب تضاعف کلی قلب تأثیر می‌گذارند در هنگام انتخاب نوع و مقدار نانو سیالات باید این مسئله در نظر گرفته شود ]۱۷[.

چون میزان ضریب تضاعف هم از نظر ایمنی و هم از نظر اقتصاد نوترونی اهمیت بالایی دارد، در این پروژه سعی در مطالعه‌ تأثیر نانوسیالات مناسب بر روی ضریب تضاعف و خاصیت جذب نوترونی آن‌ها داریم. چون در این پروژه از دید نوترونی و هسته‌ای قصد مطالعه نانوسیالات را داریم انتخاب نانوسیالات از دیدگاه  انتقال حرارتی را بر مبنای مطالعات پیشین انجام می‌دهیم. به این شکل که از مطالعات و مقالات موجود بهترین نانوسیالات برای افزایش ضریب انتقال حرارت را انتخاب و مطالعات نوترونی را بر روی آن‌ها انجام می‌دهیم و درنهایت یک نانو سیال بهینه را انتخاب می‌کنیم.

۱-۲- انتقال حرارت در نانو سیالات

نانو سیالات که از توزیع ذرات با ابعاد نانو در سیالات معمولی حاصل می‌شوند، نسل جدیدی از سیالات با پتانسیل بسیار زیاد در کاردبرهای صنعتی هستند. اندازه ذرات مورداستفاده در نانو سیالات از ۱ نانومتر تا ۱۰۰ نانومتر می‌باشد. این ذرات از جنس ذرات فلزی همچون مس (Cu) نقره (Silver) و… و یا اکسید فلزی همچون آلومینیوم اکسید(Al2O3) ، اکسید مس (CuO)و… هستند. سیالات متداولی که در زمینه انتقال حرارت استفاده می‌شوند ضریب هدایت حرارتی پایینی دارند. ذرات نانو به دلیل بالا بودن ضریب هدایتی‌شان با توزیع در سیال پایه باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی سیال که یکی از پارامترهای اساسی انتقال حرارت محسوب می‌شود، می‌گردند ]۱۸[.

تولید و کاربرد نانو سیالات به دو روش است:

(۱)  روش دومرحله‌ای (Two-step process)

مرحله نخست این روش شامل تولید نانو ذرات به صورت یک پودر خشک بوده که اغلب توسط کندانس نمودن با یک گاز بی‌اثر انجام می‌شود. در مرحله بعد نانو ذرات تولیدشده در سیال پخش می‌گردند.

نکته اساسی در این روش تجمع نانو ذرات بر اثر چسبندگی آن‌ها به همدیگر است که از معایب این روش به شمار می‌آید.

(۲)روش تک‌مرحله‌ای (Single-step process)

در این روش از یک مرحله که تبخیر مستقیم است استفاده می‌گردد. مزیت استفاده از این ‌روش آن است که تجمع ذرات بر اثر چسبندگی آن‌ها به یکدیگر به‌طور قابل ملاحظه‌ای کاهش یافته و به حداقل می‌رسد ]۱۸[ .شکل ۳-۱ گویای این موضوع می‌باشد.

همچنین یک نکته اساسی در روش‌های تولید نانو سیالات ایجاد پایداری برای ذرات معلق جامد، با بهره‌گیری از خواص سطحی ذرات معلق و نیز پیشگیری از ایجاد خوشه‌ای ذرات است. در این راستا سه روش عمده وجود دارد  ]۱۸[:

تغییر میزان  pH

استفاده از جاذب‌های سطحی  (surface activators)

استفاده از ارتعاشات مافوق صوت  (ultrasonic vibration)

۱-۲-۱- مکانیسم‌های انتقال حرارت در نانو سیالات

در بررسی مکانیسم‌های انتقال حرارت ۲ مکانیسم مورد توجه قرار می‌گیرد  ]۱[.

مکانیسم هدایت حرارتی

مهم‌ترین نکته در این بخش یادآوری این موضوع است که ضریب هدایت حرارتی سیالات، نقش اصلی را در میزان انتقال حرارت در تجهیزات مربوطه ایفا می‌کنند. در همین راستا نانو ذرات به دلیل دارا بودن ضریب انتقال حرارت بالا، سبب افزایش قابل‌توجه در انتقال حرارت هدایتی نانو سیالات می‌شوند به‌طور مثال استفاده از نانو ذرات مس و نانولوله‌های کربنی در اتیلن گلایکول و نفت موجب افزایش ضریب انتقال حرارت سیال پایه به میزان ۴۰% و ۱۵۰% می‌شود ]۱[.

پیش از پرداختن به مدل‌های ریاضی موجود، مؤثرترین فاکتورها در افزایش انتقال حرارت نانو سیالات بر اساس آزمایش‌های صورت گرفته و داده‌های تجربی موجود بررسی می‌شود، این فاکتورها عبارت‌اند از  ]۱۹[:

– نوع سیال پایه و نانو ذرات مورداستفاده

– جزء حجمی ذرات

– اندازه نانو ذرات

– شکل نانو ذرات(نسبت منظر یا aspect ratio)

– میزان pH   نانو سیالات

– نوع پوشش مورداستفاده برای ذرات (particle coating)

مدل‌های ریاضی که در این زمینه ارائه‌شده مبتنی بر محاسبه‌ی ضریب هدایت حرارتی مؤثر نانو سیال می‌باشد نخستین رابطه‌ای که مبنای بسیاری از کارها قرار گرفته و برای  نانوسیالات نیز استفاده شده است رابطه مربوط به ماکسول می‌باشد این رابطه برای مخلوط مایع و ذرات جامد با ابعاد نسبتاً ریز بیان شده  است  ]۱۹[.

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.