عنوان پایان‌نامه
بررسی تثیر شرایط فیزیکی فازپراکنده برخواص حرارتی نانوسیال
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی- فرآیندهای کاغذسازی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 817.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40665
- تاریخ دفاع
- ۰۴ اسفند ۱۳۸۷
- دانشجو
- امین کاظمی بیدختی
- استاد راهنما
- مجتبی شریعتی نیاسر
- چکیده
- استفاده از نانو سیالات که در حقیقت سوسپانسیون پایداری از نانوفیبرها و نانو ذرات جامد هستند ، به عنوان راهبردی جدید در عملیات انتقال گرما مطرح شده است . تحقیقات اخیر روی نانو سیالات ، افزایش قابل توجهی را در هدایت گرمای آن ها نسبت به سیالات بدون نانو ذرات و یا همراه با ذرات بزرگتر (ماکرو ذرات) نشان می دهد . از آنجا که مهمترین پارامتر شاخص خواص حرارتی یک نانوسیال رسانش حرارتی ویژه می باشد لذا تمرکز اصلی در این تحقیق بر روی پارامترهای تاثیرگذار بر رسانش حرارتی در نانوسیال بوده است . روند انجام این تحقیق در دو فاز متوالی انجام گرفت . در مرحله اول آزمایشات پارامترها و مکانیزم های تاثیرگذار بر رسانش حرارتی نانوسیالات نظیر غلظت ، اندازه ، جنس و چگالی نانوذره ، سیالات پایه مختلف ، دما ، pH ، زمان اختلاط التراسونیکی ، زمان سپری شده پس از آماده سازی مورد آزمایش و بررسی قرار گرفته است . دراین مرحله از آزمایشات از نانوذرات آلومینیوم ، آلومینا ، اکسید مس ، اکسید تیتانیوم و سیلیکا و همچنین سیالات پایه آب و اتیلن گلیکول استفاده شد. برخی از این پارامترها از جمله غلظت و اندازه نانوذرات ، دما ، سیال پایه و pH تغییرات بیشتر و محسوس تری بر اندازه رسانش حرارتی داشته اند . این در صورتی است که برخی از این پارامترها از قبیل زمان اختلاط و نوع روش سنتز نانوذرات تاثیر کمتری بر این تغییرات دارند . نتیجه تحقیقات نشان می دهد که افزایش در اندازه غلظت ، کاهش در اندازه و چگالی نانوذره ، افزایش دما ، کاهش زمان سپری شده پس از آماده سازی نانوسیال ، باعث افزایش در مقدار رسانش حرارتی نانوسیالات می شود . از طرف دیگر درباره برخی از پارامترها از جمله جنس نانوذره ، سیال پایه ، pH ، زمان اختلاط التراسونیکی و روش های گوناگون سنتز نانوذرات نمی توان هنوز نظر قطعی ارائه کرد . در مرحله دوم ، آزمایشات پایداری نانوسیال اکسید قلع- آب با استفاده از روش UV مورد مطالعه قرار گرفت. در این بخش با استفاده از چند نمونه نانوذره سنتز شده در دانشکده فنی ، تاثیر زمان ، غلظت و دما بر پایداری نانوسیال بررسی شد . آزمایشات انجام شده نشان می دهد که با افزایش زمان و غلظت به دلیل انجام دو پدیده تجمع و ته نشینی ، پایداری کاهش می یابد . همچنین با افزایش دما به دلیل وقوع حرکت های تصادفی بیشتر نانوذرات در داخل سیال و همچنین حرکت های براونی ، پایداری افزایش می یابد .
- Abstract
- Using nanofluid that in fact is the stability suspension originated from nanofibers and solid nanoparticles are brought to heat transfer operation as a novel route. Recent studies on the nanofluid show considerable enhancing in their heat conductivity to pure fluids and/or macro particles. Regarding to the most effective parameter heat characteristics of a nanofluid is specific heat conductivity, so that main focus on this study had been that considering limitations of experimental and operations some of these parameters were not investigated. Procedure of this study was studied in two consequent phase. At the first step of the experiments¸ parameters and mechanisms affecting nanofluid heat conductivity such as concentration ¸ size¸ physical shape¸ material and density of nanofluid¸ different base-fluids, temperature, pH, ultrasonic mixing time, and elapsed time after preparation were studied. At this step of the experiments, nanoparticles such as Aluminum, Alumina, CuO, TiO2 , Silica , and also base-fluid of water and Ethylene Glycol were used. Some of these parameters like concentration, size, temperature, base-fluid and surfactants have more perceptible alterations on heat conductivity values. On the other hand, the other parameters such as physical shape, mixing time and mixing type have less change on these trends. Obtained results show that increasing in concentration and temperature, decreasing in size and density of nanoparticle and elapsed time after nanofluid preparation and also using surfactants with suitable concentration lead to ameliorate the heat conductivity of nanofluids. Furthermore, about some of parameters like physical shape, material, base-fluid, pH, ultrasonic mixing time and different methods of nanofluids synthesis cannot yet introduce a decisive view. At the second phase of the experiments, stability of CuO-Water nanofluid via UV method was studied. Using a few of synthesized nanoparticles in the faculty of engineering influence of time, concentration and temperature on the nanofluids stability was investigated. Gained experimental results demonstrated that increasing in time and concentration lied in governing factors of agglomeration and sedimentation end in declining of nanofluid. Also increase in temperature for the reason that the occurring more coincidence and brownian motions of nanoparticles in the fluid the stability of nanofluid is enhanced.
