پديد آورنده :
صمصام خاياني، هادي
عنوان :
بررسي عددي اثر ميدان مغناطيسي بر روي انتقال حرارت نانوسيال آب/نانولوله كربني- ذرات مغناطيسي Fe3O4 دريك لوله حلقوي افقي در رژيم جريان آرام
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
نوزده، ۱۱۶ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
محسن ثقفيان
استاد مشاور :
ابراهيم شيراني
توصيفگر ها :
نانوسيال مغناطيسي , نانولوله كربني , نانوذرات مغناطيسي , ميدان مغناطيسي دائم , انتقال حرارت جابجايي
استاد داور :
محسن دوازده امامي، احمد سوهانكار
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/09/14
چكيده فارسي :
چكيده اين پژوهش به بررسي عددي تأثير ميدان مغناطيسي دائم بر روي انتقال حرارت جابجايي نانوسيال آب نانولوله كربناي ذرات مغناطيساي 4 Fe3O در يك لوله حلقوي افقي با شرط مرزي شار حرارتي ثابت ميپردازد براي اين منظاور تاأثير پارامترهااي مختلاف نظيار غلظات حجمي نانوذرات اكسيد آهن 5 8 3 8 و نانولولاه كربناي 52 8 3 8 عادد رينولادز 045 9416 نسابت شاارهاي حرارتاي جابجايي آهنرباها در امتداد لوله حلقوي افقي نسبت شعاعها و شادت ميادان مغناطيساي 8886 889 گاوس بار روي انتقاال حارارت جابجايي و مشخصات جريان اين نانوسيال موردبررسي قرار ميگيرد براي انجام تحقيقاات عاددي ابتادا ميادان مغناطيساي در نارمافازار ماكسول شبيهسازي و سپس نتايج به يك كد عددي نوشتهشده در زبان فرترن منتقل ميشود در تحقيق حاضر بررسي عددي در حالات بدون ميدان مغناطيسي براي نانوسيال آب نانولوله كربني ذرات مغناطيسي 4 Fe3O انجام ميشود نتايج حاصل نشان ميدهد كاه اساتفاده از نانوسيال آب نانولوله كربني ذرات مغناطيسي 4 Fe3O در مقايسه با سيال پايه آب غير يونيزه موجب افزايش انتقال حارارت جابجاايي ميشود بيشينه افزايش عدد ناسلت متوسط براي ديواره خاارجي و داخلاي باراي نانوسايال حااوي 3 8 درصاد حجماي ذرات مغناطيساي 4 Fe3O همراه با 3 8 درصد حجمي نانولوله كربني در رينولدز 9416 به ترتيب برابر با 6 92 و98 4 درصد ميباشد مقدار انتقال حارارت جابجايي در حضور ميدان مغناطيسي دائم افزايش پيدا ميكند و ميزان اين افزايش براي نانوسيالهاي موردبررسي با افزايش شدت ميدان مغناطيسي غلظت حجمي نانولوله كربني و ذرات مغناطيسي 4 Fe3O نسبت شار حرارتي و كاهش نسبت شعاعها و عدد رينولدز افزايش مييابد از سوي ديگر تأثير ميدان مغناطيسي در نانوسيالهايي همراه با درصد حجمي باااليي از نانولولاههااي كربناي و ذرات مغناطيساي اكسيد آهن در عدد رينولدز پايين بيشتر موردتوجه است درنهايت بيشينه افزايش عدد ناسالت متوساط باراي دياواره خاارجي و داخلاي همراه با ميدان مغناطيسي دائم 8886 گوس در مقايسه باحالت بدون ميدان مغناطيسي دائام باراي نانوسايال 3 8 درصاد حجماي نانولولاه كربني و 3 8 درصد حجمي ذرات مغناطيسي 4 Fe3O در عدد رينولدز 045 به ترتيب برابر با 59 49 و 53 2 درصد است كلمات كليدي نانوسيال مغناطيسي نانولوله كربني نانوذرات مغناطيسي ميدان مغناطيسي دائم انتقال حرارت جابجايي
چكيده انگليسي :
007 Numerical Investigation of the constant magnetic field effects on convective heat transfer of water based nanofluid containing carbonnanotubes and Fe3O4 nanoparticles in an annular horizontal tube in the laminar flow regime Hadi Samsam Khayani h samsam@me iut ac ir Date of Submission 2017 30 10 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohsen Saghafian saghafian@cc iut ac irAdvisor Ebrahim Shirani eshirani@gmail comAbstract In this study the effect of constant magnetic field on the laminar force convective heat transfer of ahybrid nanofluid containing Fe3O4 nanoparticles and carbon nanotubes CNTs flowing through a heatedannular tube were investigated numerically The numerical investigations were carried out over a widerange of parameters such as volume concentration of Fe 3O4 0 5 0 9 and carbon nanotube 0 28 0 9 nanoparticles Reynolds number 548 1643 magnetic field strength 300 1000 Gauss heat flux ratio 0 1 movement of iron belts along horizontal annular tube and radius ratio 0 4 0 6 on the laminar forceconvective heat transfer of aforementioned ferrofluid To perform a numerical investigation first themagnetic field is simulated using Maxwell software and then the results are transferred to a numerical codewritten in FORTRAN In the present study the numerical simulation observation in the case withoutmagnetic field revealed that by using Fe3O4 CNT hybrid nanofluid the convective heat transfer has beenimproved significantly The maximum enhancement of 23 1 and 4 03 were achieved in the localNusselt number at the outer and inner walls respectively for hybrid nanofluid containing 0 9 vol Fe 3O4and 1 35 vol CNT at Reynold number of 1643 Additionally the results showed that the heat transfer ofthe studied hybrid nanofluids has been improved in the presence of constant magnetic fields Moreover theeffects of magnetic field were more noticeable in the hybrid nanofluids with higher volume concentrationsand lower Reynolds number For example increase in parameters such as magnetic field strength highervolume concentrations of Fe3O4 and CNT nanoparticle and heat flux ratio and a decrease of parameterssuch as radius ratio and Reynolds number resulted in heat transfer augmentation Eventually the highestenhancement of 34 35 and 2 95 in comparison with the case without magnetic field were reported in thelocal Nusselt number at the outer and inner walls respectively for hybrid nanofluid containing 0 9 vol Fe3O4 and 0 9 vol CNT at Reynolds number of 548 and magnetic field strength equals to 1000 Gauss Keywords Ferrofluid Carbon Nanotube Magnetic Nanoparticles Constant Magnetic Field Convective Heat Transfer
استاد راهنما :
محسن ثقفيان
استاد مشاور :
ابراهيم شيراني
استاد داور :
محسن دوازده امامي، احمد سوهانكار
