عنوان پایان‌نامه
بررسی اثر حضور نانوذرات در ضرایب انتقال جرم کلی در ستونهای پاشنده
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی - طراحی فرآیندهای جداسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 751.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 38490
- تاریخ دفاع
- ۰۹ مهر ۱۳۸۷
- دانشجو
- مهدی باقری
- استاد راهنما
- حسین بهمنیار, مجتبی شریعتی نیاسر
- چکیده
- امروزه یکی از موارد حائز اهمیت در طراحی و عملکرد دستگاه ها، کاهش اندازه، انرژی مصرفی و افزایش راندمان است. در سال های اخیر، نتایج مطالعات با بکار گیری نانوسیالات (که از پراکنش ذرات جامد با اندازه بین 1 تا 100 نانومتر در سیالات پایه حاصل می گردند) نوآوری جدیدی را در انتقال حرارت، به ارمغان آورده و سبب حصول نتایج مطلوب و مدل های جالب توجه در راستای تامین خواست های مذکور شده است. در این پژوهش به عنوان بخشی از رساله دکتری سرکار خانم مهندس امان آبادی، با توجه به تشابه پدیده های انتقال به ویژه انتقال جرم و حرارت، سعی در بررسی تاثیر محیط های انتقال موثرتر نانوسیال در حوزه انتقال جرم شده است. بدین منظور، نانوذرات به شدت آب گریز سیلیس با اندازه اولیه 15 نانومتر بوسیله لرزاننده مافوق صوت در فاز آلی که مخلوط همگن 5 درصد اسید استیک در تولوئن می باشد، پراکنده شده اند. سپس با انتخاب، طراحی و ساخت تماس دهنده از نوع ستون پاششی شیشه ای در عملیات استخراج مایع مایع، بررسی و تحلیل تاثیر حضور نانوذرات مذکور در فاز آلی و انتقال جرم اسید اسیتیک از فاز آلی به آبی در مراحل تشکیل و صعود قطرات صورت پذیرفت. در نهایت نتایج تجربی مواردی نظیر زمان مراحل تشکیل و صعود قطرات نانوسیال، قطر معادل قطرات در مرحله صعود، مساحت واقعی قطرات، راندمان (کسر استخراج تشکیل و صعود در ارتفاعات مختلف، ضرایب انتقال جرم مراحل تشکیل و صعود نانوسیالات ارائه و با حالت عاری از نانوذرات (سیال پایه) مورد قیاس و بحث قرار گرفته است. در مجموع ، گزارش این تحقیق مشتمل بر 7 فصل می باشد که فصل اول کلیات استخراج مایع مایع، فصل دوم ضرایب انتقال جرم، فصل سوم بررسی پارامترهای مهم قطره، فصل چهارم نانوسیال و مطالعات پیشین، فصل پنجم شرح آزمایشات و دستگاه ساخته شده، فصل ششم نتایج تجربی و بحث و نهایتا در فصل هفتم جمع بندی و پیشنهادات ارائه گردیده است.
- Abstract
- Nowadays, the most important cases in equipment design and operations are smaller dimensions, higher efficiencies and less energy consumption. Within the last few years, results on Nanofluids (the fluid with nanometer-sized solid particles suspended in a base fluid) and its applications have shown very amazing and fascinating consequences and models in heat transfer to achieve the above goals. Due to the transport phenomena similarities, (particularly mass and heat transfer), the current research as a part of PHD thesis of Mrs. Amanabadi has referred to Nanofluid as a medium potential for mass transfer. For this, SiO2 nanoparticles with average primary particle diameter of 15 nm are selected to be dispersed in 5 percent volume fraction Acetic acid and toluene solution as the organic phase using an ultrasonic mixer. After that, a glass type spray tower was designed and used as a liquid-liquid extraction contactor, to examine the effect of nanoparticles presence in the disperse phase (Acetic acid and toluene solution) for the Acetic acid transfer from organic to aqueous phase at different cases of drop formation and rising velocities. Finally, experimental results on formation time and rising Nanofluid droplet velocity, equivalent drop diameter at rising, real drop area, formation and rising extraction efficiencies at several heights, formation and rising Nanofluids mass transfer coefficients are presented and compared to the base fluid dataset. The results lead to a good analysis, which is given in detail in the project.
