بررسي تجربي ويسكوزيته و ضريب هدايت حرارتي نانو سيال تركيبي سيليكا آلومينا- نانو لوله كربني

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده اغلب سيالاتي كه در زمينه انتقال حرارت استفاده ميشوند ضريب انتقال گرماي پاييني دارند. بنابراين استفاده از نانودرات به دليل دارا بودن ضريب انتقال گرمايي بالا، مي تواند باعث افزايش ضريب انتقال گرماي سيال گردد. نانوسيال هيبريدي يا تركيبي، نانوسيالي است كه از تركيب دو يا چند نانوذره در يك سيال پايه تشكيل شده است. در صورتي كه نوع ذرات به درستي انتخاب شده باشند، ميتوانند خصوصيات مثبت يكديگر را تقويت كنند. برخي از ويژگيهاي حرارتي نانوسيالات مانند هدايت حرارتي، گرماي ويژه، ويسكوزيته نقش اساسي برعملكرد نانوسيالات دارند. در نظر گرفتن ويژگيهاي حرارتي نانوسيال و پارامترهاي بهرهبرداري مانند دما، شرايط محيطي، نوع سيال مبنا، اندازه ذرات و غلظت حجمي ذرات براي رسيدن به به حداكثر راندمان امري ضروري است. در اين تحقيق ضريب هدايت گرمايي ولزجت سه نانو سيال سيليسيم-آب، نانولوله كربني چند جداره-آب و همچنين نانو سيال هيبريدي سيليسيم-نانو لوله كربني چند جداره-آلومينا-آب نسبت به سيال پايه آب در كسر حجمي هاي 1/0تا5/0 در دماهاي 20تا60 درجه سلسيوس به صورت آزمايشگاهي بررسي شده است. ساخت نانوسيال با روش دو مرحله اي و از طريق تعليق نانوذرات اكسيد سيليسيم-نانولوله كربني چندجداره-آلومينا و با استفاده از امواج فراصوت بدست آمده است. قطر نانوذرات اكسيد سيليسيم در محدوده 11تا 13 نانومت، قطر نانولوله كربني چند جداره درمحدوده 20 تا 30 نانومتر و قطر نانو ذرات آلومينا در محدوده 10تا30مي باشند. پايداري نانوسيال با استفاده از آزمايش DLS و روش عكس برداري مورد ارزيابي قرار گرفت كه نتايج نشان دهنده كيفيت مطلوب نانوسيال هستند. ضريب هدايت گرمايي با استفاده از دستگاه KD2- Pro و با روش سيم داغ گذرا اندازه گيري شد. براي اندازه گيري لزجت ديناميكي از لزجت سنج برو كفيلد استفاده شد. در انتها دو مدل رياضي براي تخمين ضريب هدايت گرمايي نانوسيال مورد آزمايش پيشنهاد شده است. نتايج بدست آمده از مدلهاي ارائه شده سازگاري بسيار خوبي با مقادير آزمايشگاهي نشان مي دهند. نتايج نشان مي دهد كه با افرايش دما لزجت كاهش و با افرايش كسر حجمي لزجت افزايش مي‌يابد و همچنين ضريب هدايت گرمايي با افزايش دما و كسر حجمي افزايش مي‌يابد كه بيشترين افزايش ضريب هدايت گرماي دركسرحجمي0/5درصد و دماي 60درجه سلسيوس داشتيم كه افزايش 38/7درصد نسبت به سيال پايه بوده است.

218973

تبديل انرژي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان