20073

324 گلپايگان

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1401

89ص.: مصور، جدول، نمودار

1403/11/01

كتابنامه

مهندسي مكانيك

فني مهندسي گلپايگان

1403/11/01

333

چكيده اهميت انتقال حرارت در بسياري از صنايع مانند نيروگاه‌ها و سردخانه‌هاي صنعتي موضوعي چالش‌برانگيز است. طراحي سيستم‌هاي سرمايش و گرمايش بر اساس نوع انتقال حرارت موجود در اين سيستم‌ها صورت مي‌گيرد. امروزه براي افزايش انتقال حرارت سيال‌ها در سيستم‌هاي مختلف از نانو ذرات استفاده مي‌شود. انتقال حرارت جابجايي در محفظه‌ها كاربردهاي مهندسي و علمي زيادي دارد. مدل سه‌بعدي امكان تجسم ساختار جريان و تخمين نرخ انتقال حرارت را فراهم مي‌كند. عليرغم پژوهش‌هاي زيادي كه درزمينه‌ي جريان جابجايي آزاد و اجباري، در محفظه‌ها انجام‌گرفته است به نظر مي‌رسد هنوز به دليل كاربردهاي فراوان اين پديده كاستي‌هاي زيادي وجود دارد. در اين پژوهش سعي بر آن است كه ميزان انتقال حرارت جريان نانو سيال درون محفظه‌ي مكعبي در حالت سه‌بعدي بررسي گردد. نانو سيال مورداستفاده، سيال پايه آب و نانو ذرات اكسيد آلومينيوم و اكسيد مس است. براي افزايش بيشتر انتقال حرارت، محفظه داراي پله‌هاي متعدد و موانعي درون آن است. همچنين با ايجاد تهويه نيز ميزان افزايش انتقال حرارت، بيشتر مي‌شود. هدف اين مسئله پيش‌بيني تأثير عدد رينولدز بر انتقال حرارت است. پله‌ها مي‌توانند محل مناسبي براي قرارگيري قطعات الكترونيكي در تجهيزات الكترونيكي باشند. نتايج نشان مي‌دهد، افزودن 5/2 درصد حجمي نانو ذرات آلومينا به آب در رينولدز 106 باعث افزايش 5/2 برابر ناسلت ميانگين ديواره‌ي گرم در ثانيه دهم مي‌شود، درحالي‌كه اين افزايش ناسلت ديواره گرم در رينولدز 105 برابر 7/26 درصد است. در رينولدز 104 افزودن نانو ذرات آلومينا، باعث كاهش 4 درصدي ناسلت ديواره گرم در ثانيه دهم مي‌شود. اين در حالي است كه افزودن نانو ذرات اكسيد مس در رينولدز 106 با درصدهاي حجمي 25/1 و 5/2 درصد باعث كاهش 6/0 و 4/0 درصدي ناسلت ديواره گرم مي‌شود.

Abstract The importance of heat transfer in many industries such as power plants and industrial cold stores is a challenging issue. The design of cooling and heating systems is based on the type of heat transfer available in these systems. Nowadays, nanoparticles are used to increase the heat transfer of fluids in different systems. Displacement heat transfer in cavities has many engineering and scientific applications. The three-dimensional model allows the visualization of the flow structure and the estimation of the heat transfer rate. Despite the many works that have been done in the field of free and forced displacement flow in cavities, it seems that there are still many shortcomings due to the many applications of this phenomenon. In this research, an attempt is made to investigate the heat transfer rate of the nanofluid flow inside the cubic cavity in three-dimensional mode. The nanofluid used is water base fluid and nanoparticles of aluminum oxide and copper oxide. To further increase the heat transfer, the cavity has multiple steps and obstacles inside it. Also, with the creation of ventilation, the amount of heat transfer increases. The purpose of this problem is to predict the effect of Reynolds number on heat transfer. Stairs can be a good place to place electronic components in electronic equipment. The results show that the addition of 2.5% by volume of alumina nanoparticles to water at Reynolds 106 causes a 111% increase in the mean Nusselt of the warm wall per tenth second, while this increase of the Nusselt of the warm wall at Reynolds 105 times It is 26.7 percent. At Reynolds 104, the addition of alumina nanoparticles causes a 4% decrease in the hot wall Nusselt per tenth second.

ابوالحسن عسگر شمسي , بهمن اسدي

هادي صفائي , مرضيه رضازاده