عنوان پایان‌نامه
مطالعه تجربی انتقال حرارت و افت فشار در جریان آرام نانو سیال در داخل لوله یو شکل با شعاع های خم مختلف
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 1962;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 49621
- تاریخ دفاع
- ۲۲ شهریور ۱۳۹۰
- دانشجو
- محسن سعادتی
- استاد راهنما
- محمدعلی اخوان بهابادی
- چکیده
- در این پایان نامه، افزایش انتقال حرارت و افت فشار در اثر افزودن نانولوله های کربنی چند لایه ای به روغن انتقال حرارت در لوله U-شکل، در شرایط دما ثابت به صورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها برای جریان روغن پایه و نانوسیالات مختلف درون انواع لوله های U-شکل با چهار نسبت شعاع انحناء بی بعد انجام گرفت. برای رسیدن به شرایط دما ثابت تمام لوله U-شکل در فضای بالای تانک که حاوی بخار اشباع می باشد قرار گرفتند. چهار نوع سیال آزمایش که عبارتند از روغن انتقال حرارت HT-B به همراه سه نانوسیال روغن انتقال حرارت-MWCNT با غلظت?های جرمی 1/0، 2/0 و 4/0 درصد به عنوان سیالات کاری در نظر گرفته شدند. خصوصیات ترموفیزیکی این سیالات شامل چگالی، ضریب هدایت حرارتی، ویسکوزیته و گرمای ویژه به صورت آزمایشگاهی اندازه گیری شد و بر اساس این داده‌ها روابطی برای محاسبه خصوصیات نانوسیال ارائه گردید. نتایج آزمایش ها نشان داد که افزودن نانوذرات باعث افزایش ضریب هدایت حرارتی و ویسکوزیته روغن پایه شده و گرمای ویژه آن را کاهش می‌دهد. در بخش انتقال حرارت جابجایی مشاهده شد که برای لوله U-شکل ، با کاهش نسبت شعاع بی بعد، ضریب انتقال حرارت افزایش می?یابد. همچنین مشاهده شد که افزودن مقدار کمی نانولوله کربنی به روغن انتقال حرارت به طور قابل توجهی ضریب انتقال حرارت را می افزاید. در بخش افت فشار نیز مشاهده شد که برای لوله?U -شکل، با افزودن نانوذرات به سیال پایه، میزان افت فشار جریان افزایش پیدا می کند. این پدیده همچنین با کاهش نسبت شعاع انحنای بی بعد مشاهده شد.
- Abstract
- In this work, an experimental studies has been carried out to investigate the effect of adding Multi Wall Carbon Nano Tubes (MWCNT) to the Heat Transfer Oil on heat transfer and pressure drop characteristics of U-bend tube with different bend radiuses. The experiments have been done for pure heat transfer oil and nanofluid with different mass concentration inside U-bend tubes under uniform wall temperature condition. Test sections were in a steam chamber to be compatible with the uniform wall temperature condition. Heat transfer oil (HT-B) and MWCNT- Heat transfer nanofluids with weight fraction of 0.1%, 0.2% and 0.4% have been considered as the working fluids. The rheological characteristics of nanofluids including density, thermal conductivity, viscosity and specific heat have been measured experimentally. Based on these measurements, some correlations have been proposed to predict the rheological properties of nanofluids with different weight fractions. The results of the experimental measurements showed that adding nano-particles to the base fluid would lead to an increase in density, thermal conductivity and viscosity of the nanofluid and may decrease specific heat of the base fluid. The results obtained for convective heat transfer of flow inside U-bend tubes indicated that by decreasing U-bend diameter, the convective heat transfer coefficient increases. Also, it was observed that utilizing nanofluids instead of base oil may enhance the convective heat transfer coefficient remarkably. In addition, pressure drop results showed that by adding nano particles to the base oil, the pressure drop increases. Also, by decreasing U-bend diameter, pressure drop of the flow increases considerably.
