پديد آورنده :
آقامحمدي، مهدي
عنوان :
بررسي عددي جريان نانو سيال دو فازي و انتقال حرارت در ميكرو لوله U شكل دوار با سطوح آبگريز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
شانزده، 106ص. : مصور(رنگي)، جدول، نمودار
استاد راهنما :
احمد سوهانكار
استاد مشاور :
محسن دوازده امامي
توصيفگر ها :
نانو سيال , سطوح آبگريز , بررسي عددي , ميكرو لوله يو شكل دوار
استاد داور :
عالم رجبي ، محمود اشرفي زاده
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/06/31
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/06/31
چكيده فارسي :
چكيده هدف اين تحقيق بررسي عددي انتقال حرارت و جريان آرام دوفازي نانوسيال در ميكرولوله U شكل دوار با سطوح آبگريز است يكي از كاربردهاي كانال هاي U شكل دوار استفاده از آنها در پره توربين به منظور خنك كاري است همچنين در دستگاههاي سانتريفيوژ آزمايشگاهي ميكرومبدلهاي حرارتي و ميكروپمپ ها از ميكروكانال هاي U شكل به دليل اشغال حجم كمتر مي توان استفاده كرد از اين رو بررسي ميزان انتقال حرارت و افت فشار در اين نوع كاربرد اهميت ويژه اي پيدا كرده است استفاده از نانوسيال موجب افزايش انتقال حرارت و درنتيجه خنك كاري بهتر يك سيستم حرارتي مي شود كه عموما همراه با افزايش افت فشار است در مجموع استفاده توام نانو سيال و سطوح آبگريز باعث بهبود عمكرد حرارتي و افت فشار يك سيستم حرارتي مي شود قطر اوليه انتخابي لوله در اين تحقيق 051 ميكرومتر انتخاب شده است در اين تحقيق آب و نانو سيال با سيال پايه آب با درصد حجمي هاي بين 5 0تا 5 بعنوان سيال كاري در نظر گرفته شده است بررسي انتقال حرارت و جريان سيال درميكرو لوله با استفاده از مدل هاي تك فازي و دوفازي انجام شده است بررسي پارامترهاي مهم مسئله بر عملكرد حرارتي ميكرولوله نظير عدد رينولدز مابين 001 تا 005 سرعت چرخشي اندازه طول لغزش سطوح و نوع سيال آب و همچنين نانو سيال از اهداف پايان نامه است بررسي هاي انجام شده نشان داد كه تاكنون تحقيقي درمورد اين هندسه گزارش نشده است همه شبيه سازي بصورت سه بعدي پايا جريان آرام و بصورت تك فاز و دو فاز با سطوح آبگريز آب دوست با استفاده از نرم افزار انسيس فلوئنت انجام شد با توجه به نتايج بدست آمده استفاده از مجرا ها با شعاع انحناي كمتر باعث افزايش نرخ انتقال حرارت شده و همچنين در هندسه هاي دوار و استفاده از نانو سيال به جاي آب خالص نيز انتقال حرارت افزايش مي يابد اگر چه در اين حاالت افت فشار بيشتر شد ولي در كل ضريب عمكلرد حرارتي نسبت به آب خالص بهبود يافته است كاهش شعاع انحنا سبب افزايش نيروي گريز از مركز در ناحيه خم شده و باعث افزايش انتقال حرارت شده است به نحوي كه در حالت آب خالص با كاهش شعاع انحنا انتقال حرارت 6 81 درصد افزايش ولي اين افزايش براي حالت نانو سيال 1 62 درصد است 1
چكيده انگليسي :
Numerical investigation of heat transfer and two phasic Nanofluid flow in rotating U type Micropipe with hydrophobic surface Mehdi Aghamohamadi m aghamohamadi@me iut ac ir Date of submission 2020 09 10 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language Farsi Supervisor Ahmad Sohankar asohankar@cc iut ac irAbstractThe purpose of this study is numerical investigation of the heat transfer and laminar two phaseNanofluid flow in a rotating U shaped microtube with hydrophobic surfaces One of theapplications of rotating U shaped channels is their use in turbine blades for cooling purposes In addition in laboratory centrifuge equipment micro heat exchangers and micropumps U shaped microtube can be used due to their smaller volume occupancy Therefore the study ofheat transfer and pressure drop in this type of applications is of vital importance UtilizingNanofluid enhances the heat transfer thus providing better cooling for a thermal system whichis usually associated with an increase in pressure drop Applying hydrophobic surfaces theflow is considered a slippery flow that causes a pressure drop in a duct In general applyingNanofluid and hydrophobic surfaces simultaneously results in enhanced thermal efficiencyand the pressure drop of a thermal system The initial diameter in this study was selected to be150 m In this research water and Nanofluid were considered with water acting as the basefluid at 0 5 to 5 vol Heat transfer and fluid flow through the microtube were studied viasingle phase and two phase models Inspecting the important parameters on the thermalfunction of microtube such as Reynolds number from 100 to 500 rotational speed the slidinglength of the surfaces and the type of the fluid and Nanofluid is one of the objectives of thisstudy After conducting a thorough literature review it was revealed that this particulargeometry has not been studied before All the simulations are 3 dimensional steady andlaminar and are conducted via ANSYS Fluent using single phase and two phase models forhydrophobic hydrophilic surfaces The results demonstrate that using ducts with lower radiusof curvature will enhance the heat transfer rate Additionally with rotating geometry andutilizing Nanofluid instead of distilled water will enhance the heat transfer rate Although thepressure drop is increased in these circumstances the thermal efficiency is improved comparedto distilled water Reducing the radius of curvature will increase the centrifugal force andimproves the heat transfer rate The increase in heat transfer rate was 18 6 for distilled waterdue to reducing the radius of curvature whereas this enhancement was 26 1 for Nanofluid Keywords Numerical investigation rotating U shaped Microchannel hydrophobic surface Nanofluid Euler Lagrange method Eulerian Eulerian method heat transfer pressure drop performancecoefficient nanoparticle
استاد راهنما :
احمد سوهانكار
استاد مشاور :
محسن دوازده امامي
استاد داور :
عالم رجبي ، محمود اشرفي زاده
