fluidflow

به هر حال مدل های کلاسیک در تخمین قابلیت هدایت گرمایی و ویسکوزیته ی موثر سیالات در دماهای مختلف درمانده اند.

این مطالعات نشان می­دهد که مدل های تحلیلی که برای توصیف قابلیت هدایت گرمایی نانوسیالات استفاده می­شود واضح نیست.به علاوه مطالعات تحقیقی تجربی و تئوری نیاز دارند که مکانیزم های پاسخ به بهبود انتقال حرارت در نانو سیالات را واضح کنند.

ارتباطات برای قابلی هدایت گرمایی و ویسکوزیته موثر در این مطالعه در اصطلاح پارامترهای فیزیکی مربوط بر پایه هی داده های گزارش شده ی تجربی ترکیب شده اند و بهبود یافته اند.

مقدمه:

پیشرفت های تخیر در نانو تکنولوژی منجر به توسعه ی یک سطح تازه در انتقال حرارت شد که با ایجاد قسمت های پراکنده به ابعاد نانو (nm10-50(در رسم انقال حرارت سیالات مطرح شد.

به نظر می­رسد که نانو سیالات توانایی مهم افزایش  نرخ انتقال حرارت در نواحی گوناگون نظیر کاربرد های سرمایش صنعتی،راکتورهای شیمیایی ،صنعت حمل و نقل و سیستم الکترومکانیکی و الکتریکی و کاربرد های پزشکی و همچنینی داروهای نانو در درمان سرطان را دارا می­باشد.

کار تحقیقاتی بسیاری از محققان به افزایش انتقال حرارت با کمک نانو سیالات هم در تجربه و هم در تئوری بستگی دارد و به واسطه ی تعدادی تحقیق هدایت شده است.

اگر چه مطالعات مختلف نشان داده اند که نانو سیالات انتقال حرارت بیشتری  نسبت به سیال پایه خود دارند ،نتایج متناقض روی رفتار نانوسیالات  نیز گزارش شده است.به طور مثال پاک[1] و چو[2] اثبات کردند که عدد ناسلت برای نانو سیالات Al₂o₃-water و Tio₂-water با افزایش کسر حجمی همانند رینولدز افزایش می­یابد.به هر حال ضریب انتقال حرارت جابجایی برای نانو سیالات برای کسر حجمی 3% مشخص شد که 12% کوچکتر از آب خالص است،وقتی که سرعت میانگین ثابت در نظر گرفته می­شود.

یانگ[3] و همکارانشبرای نانو سیال گرافیت نتایج مشابهی در رژیم آرام ارائه کردند

از طرف دیگر عداد زیادی از محققان گزارش کردند که انتقال حرارت با نانو سیال افزایش می­یابد. به طور مثال لی[4] و ژان[5]  یک مطالعه جربی 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[6] و همکارانش 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 مقایسه ی بررسی های تحقیقی وابستگی استفاده از نانو سیالات در انقال حرارت جابجایی ،مطالعات اندکی در استفاده از نانو سیالات در جابجایی آزاد یلفت می­شود.

خانافر و همکارانشمطالعات 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[7] و همکارانشیک 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 ذراتها به سیال پایه ،فاکتور شکل نانو ذراتها ،کسر حجمی نانو ذراتها 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.

افزیش انتقال حرارت جابجایی با استفاده از نانوسیالات توسط نینا[8] و همکارانش و نینا و روتا[9] به طور تجربی مشاهده شده است.

در طرف دیگر پوئترا[10]  و همکارانش 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[11] و همکارانش به طور جربی گزارش کردند که ضریب جابجایی طبیعی با افزایش تجمع نانوساختار ها کاهش می­یابد.

چنگ[12] و همکارانش جابجایی 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[13] و همکارانش بررسی های تجربی روی جابجایی های طبیعی نانو سیالات  در محفظه عمودی برای اندازه های مختلف  و کسر حجمی مفاوت نانو ذراتهای Al₂o₃  در بازه 1/0% تا 4% و عدد رایلی در بازه ی 10⁵ تا 10⁸ انجام داده اند.

تنزل اصولی انقال 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.