عنوان پایان‌نامه
بررسی آزمایشگاهی انتقال حرارت جابجایی نانو سیال مغناطیسی
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2548;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60969
- تاریخ دفاع
- ۰۲ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- آرمیا سالاریان
- استاد راهنما
- مهدی اشجعی
- چکیده
- با پیشرفت علم و تکنولوژی و تولید ابزارآلات جدید برای ساخت مواد نانو، استفاده از سیالات نانو به منظور افزایش انتقال حرارت بسیار زیاد شده است. از آنجایی که سیالات فرو شباهت های زیادی به سیالات نانو دارند، از این دسته سیالات هم می توان برای افزایش انتقال حرارت استفاده کرد. در این پروژه از سیال فرو با غلظت های مختلف به عنوان سیال عامل، برای بررسی تجربی تاثیر آن بر انتقال حرارت جابه جایی اجباری در لوله¬ی دایروی آلومینیومی، تحت شار گرمایی ثابت در هر تست، در رژیم جریان آرام و توسعه یافته استفاده شده است. برای این منظور دستگاه آزمایشی طراحی و ساخته شد. در این پروژه، همچنین به تاثیر میدان مغناطیسی متغییر خارجی بر میزان بهبود انتقال حرارت جابه جایی در اعداد رینولدز مختلف پرداخته شده است. سه درصد حجمی مختلف در این بررسی تجربی مورد مطالعه قرار گرفته است، و تاثیر تغییرات درصد حجمی بررسی شد. همچنین از قدرت¬های مختلف میدان مغناطیسی استفاده شد، و تاثیرات این متغییر نیز بررسی شد. فرکانس قطع و وصل میدان مغناطیسی مورد استفاده در این پروژه، به وسیله یک مدار دیجیتال طراحی شده قابل کنترل می باشد، و با استفاده از این مدار دیجیتال، تاثیر قطع و وصل میدان مغناطیسی نیز بررسی شده است. در تمامی تست ها علاوه بر سیال فرو از آب نیز استفاده شد، تا میزان بهبود انتقال حرارت نسبت به آب مشخص شود. بر روی سطح لوله از 20 ترموکوپل استفاده شد، تا تصویر کاملی از دمای سطح بدست آید. پس از انجام مطالعات تجربی، بهبود انتقال حرارت قابل ملاحظه ای در اثر استفاده از سیال فرو در غیاب میدان مغناطیسی مشاهده شد. همچنین استفاده از میدان مغناطیسی متغییر نیز منجر به افزایش نرخ انتقال حرارت جابه جایی در طول لوله شد. بطور کلی با افزایش غلظت و قدرت میدان مغناطیسی، میزان انتقال حرارت جابه جایی نیز افزایش یافت. در انتها نیز، تمامی نتایج در نمودارهایی مجزا، بر اساس دما و ضریب انتقال حرارت جابه جایی بر اساس طول بی بعد لوله ذکر شد. کلمات کلیدی: سیال فرو؛ میدان مغناطیسی متغییر؛ انتقال حرارت جابه جایی اجباری؛ بهبود انتقال حرارت
- Abstract
- With the advancement of science and technology and produce new tools for making nano-materials, nano-fluids used to enhance heat transfer is very high. Since the ferro-fluid into nano-fluids have many similarities, these categories to increase the heat transfer fluid can be used. In this project into different concentrations of fluid as the working fluid for the empirical study of its impact on convection heat transfer of forced displacement aluminum circular tube under constant heat flux at every test in the laminar flow regime is developed and used. The experimental apparatus was designed and built for this purpose. In this project, as well as the external variable magnetic field effect on the rate of convection heat transfer enhancement has been moving in different Reynolds numbers. Three percent of the volume has been studied experimentally in this study, and the impact of changes in volume were investigated. The magnetic fields of different strengths were used, and the effects of these variables were also studied. Switching frequency of the magnetic field used in this project is controlled by a digital circuit design, and using the digital circuit, the effect of switching the magnetic field are also investigated. In all tests, the addition of fluid into the water was used to improve heat transfer to the water level to be determined. On the surface of the tube 20 thermocouple was used to obtain a complete picture of the surface temperature. After performing empirical studies, a significant improvement in heat transfer into the fluid in the absence of the magnetic field was observed. The use of a variable magnetic field also leads to an increase in convection heat transfer rate will move along the tube. In general, increasing the concentration and magnetic field strength, the convection heat transfer rate is also increased. Finally, all the results in separate charts based on the displacement, temperature and convection heat transfer coefficient on the dimensionless pipe length mentioned.
