Skip to main content
SUPERVISOR
Mohsen Nasresfahany,Nasrin Etesami
محسن نصراصفهانی (استاد مشاور) نسرین اعتصامی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Elaheh Mottaghi nejad
الهه متقی نژاد

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

Experimental Investigation of Free Convection Heat Transfer of Ferro-magnetic Nanofluid under the Different Magnetic Fields
In this study, free convection heat transfer of the magnetic nanofluid ( water) in enclosed vessle under magnetic field was investigated, experimentally. The effect of nanofluid with different concentrations (0-0.7vol.%) on free convective heat transfer coefficient in different Rayleigh numbers (10 6 Ra 10 8 ) was examined. Results showed that heat transfer coefficient increases with increasing in concentration of nanofluids and reaches to an optimum at0.05vol.%. It was also found that increasing in Rayleigh number causes to enhancement of heat transfer rate. Applying the fixed magnetic field results in decreament of the heat transfer coefficient. With increasing in Rayleigh number the effect of magnetic field o heat transfer coefficient is decreased. Free convection heat transfer coefficient under constant magnetic field (410 gauss) at 0.05vol.% in two dirrection was examined; parallel and perpendicular to the hot and cold surface. Reduction effect on heat transfer coefficient in parallel mode is lower than that in perpendicular mode. Also, it is seen changes of direction of magnetic field by replacing the poles of the magnet in one direction, there is no change in the free convection heat transfer coefficient. Influence of variable magnetic field on free convection heat transfer was compared with fixed magnetic field. Results showed that the effect of fixed magnetic field on decreament of heat transfer is more than that for variable magnetic filed.. Free convection heat transfer coefficient at different angles of inclosed vessle based on direction of hot surface (0, 30, 90 and 120 degrees), in presence and absence of the magnetic field were investigated. Increasing in vessele angle results in decreasing of heat transfer coefficient. Also, it was seen the effect of magnetic filed on heat transfer in lower inclination of vessel is more profound. KEY WORDS:F ree convection heat transfer, magnetic nanofluid , magnetic field, Nusselt number, Rayleigh number
در این پژوهش انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد نانو سیال مغناطیسی آب/ در یک محفظه بسته مکعب مستطیلی به روش تجربی، تحت میدان مغناطیسی موردبررسی قرارگرفته است. اثر حضور نانو سیال با غلظت‌های مختلف0 تا 7/0درصد حجمی بر ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد در محدوده ریلی10 8 10 6 ، بررسی‌شده است. نتایج نشان می‌دهد که ضریب انتقال گرما با افزایش غلظت نانو سیال تا غلظت 05/0 درصد حجمی بیش تر می‌شود و پس از آن ضریب انتقال گرما کاهش می‌یابد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که نرخ انتقال گرما با افزایش عدد ریلی بیش تر می شود. استفاده از میدان مغناطیسی ثابت باعث کاهش ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد در غلظت‌های مختلف نانو سیال، می‌شود. با افزایش عدد ریلی، تأثیر میدان بر ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد کاهش می‌یابد. تأثیر کاهشی میدان بر ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد در شدت های بالاتر میدان بیش تر می شود. ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد تحت میدان مغناطیسی ثابت( 410 گاوس) و غلظت 05/0 درصد حجمی در دو راستای مختلف میدان یکی موازی و دیگری عمود بر دو صفحه سرد و گرم انجام‌شده است. با تغییر راستای اعمال میدان از حالت موازی با دو صفحه سرد و گرم به حالت عمود بر دو صفحه، تأثیر کاهشی میدان بر ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد کم‌تر می‌شود. همچنین تغییر جهت میدان مغناطیسی در یک راستا، که توسط جابه جا کردن قطب‌های آهن ربا در یک راستا ایجاد می شود، تغییری در ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد ایجاد نمی‌کند. بررسی ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد نانوسیال مغناطیسی تحت میدان مغناطیسی متغیر انجام شد و با حالت میدان ثابت مقایسه گردید. تأثیر میدان ثابت بر ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد نانو سیال و سیال پایه نسبت به اثر میدان متغیر بیشتر است. ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد در زاویه های مختلف 0 ، 30، 90 و 120 درجه برای محفظه انتقال گرما بر مبنای صفحه گرم برای دو شار گرمایی ثابت، در دو حالت حضور و عدم حضور میدان بررسی شد. نتایج نشان داد که در هر دو شار گرمایی با افزایش زاویه دستگاه آزمایشی، ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد کاهش می‌یابد. همچنین تأثیر استفاده از میدان در زاویه 0 درجه بر ضریب انتقال گرمای جابه‌جایی آزاد، بیش‌تر از زاویه‌های دیگر است به‌طوری‌که در زاویه 120 درجه، اثر میدان به میزان بسیار کمی کاهش می‌یابد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی