مکانیک سیالات

از طرف دیگر تعداد زیادی از محققان گزارش کردند که انتقال حرارت با نانو سیال افزایش می­یابد به طور مثال لیو ژان  یک مطالعه تجربی برای بررسی انتقال حرارت جاجایی و خواص جریان نانو سیال را پی گیری نمودند.نتایج آن ها نشان می­دهد که ضریب انتقال حرارت جابجایی و خواص جریان نانو سیال با سرعت افزایش پیدا می­کند و همچنین کسر حجمی ، بخش های نانو  و از پایه آب در سرعت جریان مشابه بزرگتر است.

داس و همکاران به طور تجربی نشان دادند که  هدایت گرمایی نانو سیالات با افزایش دما افزایش می­یابد آن ها مشاهده کردند که 2 تا 4 در هدایت گرمایی افزایش می­یابد که می­تواند در دماهای 21 تا 52 درجه سانتی گراد بدست بیاید.

در مقایسه­ی بررسی های تحقیقی وابستگی استفاده از نانو سیالات در انقال حرارت جابجایی ،مطالعات اندکی در استفاده از نانو سیالات در جابجایی آزاد یافت می­شود.

خانافر و همکارانمطالعات عددی برای تعیین انتقال حرارت جابجایی طبیعی نانو سیالات در محفظه تحت قیود فیزیکی مختلف را پی گیری کردند.نتایج آنها نشان داد که عدد ناسلت متوسط با افزایش کسر حجمی برای اعداد گراشف مختلف افزایش می­یابد.

کیم و همکارانیک فاکتور برای توصیف اثر بخش نانویی روی بی ثباتی جابجایی و مشخصه های انتقال حرارت یک سیال مبنا را پیشنهاد کردند.این فاکتور جدید شامل تاثیر نسبت قابلیت هدایت نانو ذرات به سیال پایه ،فاکتور شکل نانو ذرات ،کسر حجمی نانو ذرات و نسبت ظرفیت گرمایی آن می­شود.

نتایج آن ها نشان می­دهد که ضریب انتقال حرارت در حضور نانو سیال  با افزایش کسر حجمی نانوساختار ها افزایش می­یابد.

افزایش انتقال حرارت جابجایی با استفاده از نانوسیالات توسط نینا و همکارانو نینا و روتا به طور تجربی مشاهده شده است.

در طرف دیگر پوئترا و همکاران به صورت تجربی دریافتند که حضور نانوساختار (cuo,Al2o3) در آب بر مبنای نانو سیال در داخل استوانه ی افقی ضریب جابجایی طبیعی را با افزایش کسر حجمی نانو ذرات،چگالی نانو ذره و همچنین نسبت منظری استوانه کاهش می­یابد.

دینگ و همکارانبه طور جربی گزارش کردند که ضریب جابجایی طبیعی با افزایش تجمع نانوساختار ها کاهش می­یابد.

چنگ و همکارانجابجایی طبیعی را با میکروساختارAl2o3  (تقریبا 250 nm) آب ساکن در محفظه آزمایش کردند. به نظر می­رسد که نتایج آنها تاثیر ناچیز ساختارها را روی مقدار عدد ناسلت برای یک محفظه عمودی را شامل می­شود. به هر حال برای محفظه افقی یک کاهش در عدد ناسلت در مقایسه با حضور آب خالص در عدد رایلی و تجمع ساختارهای بیشتر وجود دارد.نویسندگان این رفتار غیر عادی را به لایه گذاری نسبت می­دهند.

هو و همکارانررسی های تجربی روی جابجایی های طبیعی نانو سیالات  در محفظه عمودی برای اندازه های مختلف  و کسر حجمی متفاوت نانو ذرات Al2o3 در بازه 1/0% تا 4% و عدد رایلی در بازه ی 105 تا 108 انجام داده اند. تنزل اصولی انتقال حرارت در نانوسیالات  شامل نانو ذرات با کسر حجمی بزرگتر از 2% در خارج بازه ی عدد رایلی در نتایج آن ها مشاهده شد.

به هر حال افزایش انقال حرارت به اندازه ی 18% با آب خالص که برای نانوسیال حاوی تجمع نانو ذرات 1/0 % در رایلی های بالا بود نمایش داده شد. معمولا مدل تئوری قابل قبولی برای بررسی هدایت غیرعادی نانوسیالات وجود ندارد.

بسیاری از محققان هدایت نانو سیالات را بر مبنای قابلیت جابجایی سیال و نانوذرات ، شکل نواحی سطح نانوذرات و کسر حجمی و دما قرار داده اند.

کبلینسکی و همکاران و ایستمن و همکارانمکانیزم هایی برای افزایش انتقال حرارت جابجایی پیشنهاد کردند که شامل حرکت براونینانو ذرات ، سطح لایه ای مولکولی مایع در مایع/جزء وصل کننده، انتقال گرما با نانوذرات و تاثیر بر روی دسته ی نانوذرات بودند.آنها دلیل آوردند که تاثیر رفتار براونی می­تواند بسته به ورودی بزرگتر پخش گرما در مقایسه با پخش براونی ناچیز در نظر گرفته شود.

ایوانس و همکاراناثبات کردند که تاثیر هیدرودینامیکی مربوط به حرکت براونی اثر عکس بر روی هدایت گرمایی ناتنوسیالات هنگام استفاده از شبیه سازی دینامیکی مولکولی و تئوری سینتیک ساده دارد.

تاثیر لایه های میانجی جامد یا مایع در افزایش هدایت گرمایی نانوسیالات توسط بسیاری از محققان به صورت تئوری بررسی شده است.به طور مثال یوو چوی یک مدل تئوری برای بررسی­اثر لایه های میانجی  مایع و جامد روی مدل Hamilton-Crosser برای توقف ساختارهای نانو کروی پیشنهاد کردند. آن ها تلاش کردند که اثبات کنند لایه های میانجی جامد و مایع نقش مهمی در تقویت هدایت گرمایی نانوسیالات به واسطه ی مدل Hamilton-Crosser بازی می­کنند.به هر حال مدل پیشنهادی آن ها قادر به پیش بینی رفتار غیر خطی هدایت گرمایی نانوسیالات نبود.

بررسی تاثیر بین نانو ذره و سیال پایه نیز انجام گرفته است. ژو یک مدل بهینه برای تاثیر هدایت کرمایی موثر نانوسیالات  بر پایه ی تئوری ماکسول تئوری(تضاد) قطبش میانگین ایجاد کرد. ژو مسلم فرض کرد که مدل توسعه یافته می­تواند افزایش غیر عادی قابلیت هدایت گرمایی در نانوسیالات را تفسیر کند.

بر پایه شبیه سازی دینامیک مولکولی  و ارتباط ساده ی مایع جامد، ژو و همکارانتوضیح دادند که لایه های اتم مایع در حد فاصل مایع جامد تاثیر قابل ملاحظه روی خواص انقال گرما ندارند.

چیزی که می­توان از اطلاعات ذکر شده متوجه شد این است که نه حرکت براونی و نه لایه های میانجی نمی­توانند مکانیزم های غالب باشندو از تجربه و بررسی و تحلیل روی افزایش انتقال حرارت هنگام استفاده از نانوسیالات در تضاد هستند هم در جابجایی طبیعی و هم اجباری: بنابراین ، تحقیقات تئوری و تجربی در توضیح پایه های امکان افزایش انتقال حرارت وقی از نانسیال استفاده می­شود،ضروری می­باشد.

توصیف قوی رفتار غیرعادی برای نانوسیالات که شامل قابلیت هدایت و ویسکویته بالا می­باشد،وجود ندارد.

برای دریافت اطلاعات بیشتر در مورد نانوسیالات با ایمیل بنده در تماس یاشید.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و دوم آذر 1391ساعت 23:9  توسط meysam  |