17196

101 گلپايگان

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1397

50ص.: مصور، جدول، نمودار

ابوالحسن عسگر شمسي، مرضيه رضا زاده

1400/11/16

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1400/11/16

97

چكيده فرآيند گرمايش و سرمايش در بسياري از صنايع مانند صنايع الكترونيك، نيروگاه ها،كامپيوترهاي فوق سريع و موتور اتومبيل از اهميت زيادي برخوردار است. سيستمهاي سرمايش و گرمايش بر پايه روشهاي مختلف انتقال حرارت طراحــي ميشوند. بهبود انتقال حرارت در مبدلهاي حرارتي سبب كاهش اندازه ي مبدل شده و استفاده از مبدلهاي حرارتي كوچكتر و داراي بازده بالاتر و باعث كاهش مصرف انرژي ميگردد. سيال هايي كه براي انتقال حرارت در صنعت استفاده مي شوند عموما داراي ضريب هدايت حرارتي پاييني هستند ولي ضريب هدايت حرارتي فلزهاي رايج حدود 1000برابر مقدار مشابه براي سيالهاي متداول صنعتي است. از اين رو اضافه كردن فلزها به يك سيال براي بالا بردن ضريب هدايت حرارتي و افزايش كارايي آن در زمينه انتقال حرارت پيشنهاد ميگردد. امروزه از نانوذرات براي افزايش ضريب انتقال حرارت سيال ها استفاده ميگردد. ولي به منظور استفاده بهينه از اين مواد بايد مطالعات بيشتري روي آنها صورت بگيرد. در اين پاياننامه اثرات اضافه كردن نانوذرات آلومينا به آب بر ضريب انتقال حرارت، ميزان افت فشار، پروفيل دما و پروفيل سرعت به كمك نرم افزار انسيس- فلونت با در نظر گرفتن سيال تك فاز با خواص اصلاح شده توسط يك كد كامپيوتري اضافه شده به نرم افزار براي اصلاح خواص در هندسه دو استوانه هم مركز بررسي ميشود. نتايج نشان ميدهد كه با افزودن نانوذرات به سيال، ضريب انتقال حرارت سيال به شدت افزايش يافته و ميتوان براي انتقال حرارت، از سطوح كوچكتري استفاده كرد، اما با اضافه كردن نانوذرات به سيال پايه توان پمپاژ تا 70برابر افزايش مي يابد.

Abstract: The process of heating and cooling is very important in many industries, such as electronics, power plants, ultra-fast computers and motor vehicles. Cooling and heating systems are designed based on different heat transfer methods. Improvement of heat transfer in heat exchangers reduces the size of the converter, and the use of smaller heat exchangers with higher efficiency results in lower energy consumption. Fluids used for heat transfer in the industry generally have a low thermal conductivity coefficient, but the thermal conductivity of common metals is about 1000 times the same value for conventional industrial fluids. Adding metals to a fluid to increase the thermal conductivity and increase its efficiency in the field of heat transfer is suggested. Nowadays nanoparticles are used to increase the heat transfer coefficient of fluids, but more research is needed to use these materials more effectively. In this project, the effects of adding alumina nanoparticles to water on the heat transfer coefficient, the pressure drop, the temperature profile and the velocity profile with the help of the Ansys-Fluent software, are considered taking into account the single-phase fluid with modified properties. It was examined by a computer code added to the software for the correction of physical properties in a geometry with an annular shape. The results showed that by adding nanoparticles to the fluid, the heat transfer coefficient of the fluid has increased significantly and can be used for transfer of heat from smaller surfaces, but adding more particles more pumping capacity is needed.

ابوالحسن عسگر شمسي، مرضيه رضا زاده